Giải thích về kiểu dữ liệu UUID và cách sử dụng nó.

Question

Phạm Khánh Ly · Accepted Answer

Kiểu dữ liệu UUID trong PostgreSQL
UUID (Universally Unique Identifier) là một chuỗi 128-bit (16 byte) được sử dụng để tạo ra các định danh duy nhất trên toàn cầu. Nó có dạng như sau:
 550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000
UUID là một trong những kiểu dữ liệu hữu ích trong PostgreSQL để tạo ra các khóa chính hoặc định danh duy nhất cho bản ghi mà không sợ trùng lặp. Vì UUID được tạo ra dựa trên các thuật toán đặc biệt nên khả năng trùng lặp là cực kỳ nhỏ, ngay cả khi được tạo trên nhiều hệ thống khác nhau.
Lợi ích của việc sử dụng UUID
Độc lập với hệ thống: UUID được tạo ra dựa trên nhiều yếu tố như thời gian, phần cứng, và các thuật toán khác nhau, điều này làm cho UUID độc lập với môi trường tạo ra nó. Điều này rất hữu ích trong các hệ thống phân tán hoặc các hệ thống microservices.
Tránh trùng lặp: UUID đảm bảo rằng không có hai UUID nào giống nhau trong mọi trường hợp, giảm khả năng xung đột định danh.
Không thể dự đoán được: So với các giá trị số tự động tăng (SERIAL, BIGSERIAL), UUID khó bị đoán và giả mạo hơn, do đó phù hợp với các hệ thống yêu cầu bảo mật.
Nhược điểm của UUID
Kích thước lớn: So với các định danh số (như INT hay BIGINT), UUID chiếm nhiều dung lượng hơn (128-bit so với 32-bit hay 64-bit).
Hiệu suất: UUID yêu cầu nhiều tài nguyên để tạo và xử lý hơn so với các định danh số học. Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống khi phải quản lý nhiều bản ghi.
Cách sử dụng UUID trong PostgreSQL
PostgreSQL hỗ trợ kiểu dữ liệu UUID trực tiếp. Để sử dụng UUID, bạn có thể làm theo các bước sau:
1. Tạo bảng với UUID làm khóa chính
CREATE TABLE users (
    id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
    name VARCHAR(100),
    email VARCHAR(100)
);
Trong ví dụ này:
id là cột có kiểu dữ liệu UUID.
DEFAULT gen_random_uuid() sử dụng hàm gen_random_uuid() để tự động sinh UUID khi một bản ghi mới được thêm vào.
2. Sử dụng hàm uuid_generate_v4()
PostgreSQL cung cấp tiện ích mở rộng (extension) để sinh UUID theo các phiên bản khác nhau. Để sử dụng UUID v4, bạn cần cài đặt extension uuid-ossp:
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS "uuid-ossp";
Sau khi cài đặt, bạn có thể sử dụng hàm uuid_generate_v4() để tạo UUID ngẫu nhiên:
INSERT INTO users (name, email) 
VALUES ('John Doe', 'john@example.com');
Khi chèn dữ liệu mà không cung cấp giá trị cho cột id, PostgreSQL sẽ tự động tạo UUID mới cho cột này.
3. Chọn các bản ghi có UUID
Bạn có thể truy vấn dữ liệu trong bảng có UUID như sau:
SELECT * FROM users WHERE id = '550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000';
4. Cập nhật UUID
Nếu bạn muốn thay đổi giá trị của UUID cho một bản ghi, bạn có thể sử dụng truy vấn UPDATE:
UPDATE users 
SET id = uuid_generate_v4()
WHERE email = 'john@example.com';
Phiên bản UUID
UUID có nhiều phiên bản, phổ biến nhất là UUID v1 và UUID v4:
UUID v1: Được tạo dựa trên thời gian và địa chỉ MAC của thiết bị, dẫn đến khả năng duy nhất cao nhưng có thể tiết lộ thông tin về phần cứng và thời gian.
UUID v4: Là phiên bản phổ biến nhất, UUID v4 tạo ra giá trị ngẫu nhiên hoàn toàn, đảm bảo tính bảo mật và khó đoán.
Kết hợp UUID với các hệ thống phân tán
UUID đặc biệt hữu ích trong các hệ thống phân tán nơi các định danh cần được tạo trên nhiều máy chủ hoặc khu vực mà không có sự liên lạc giữa các máy.
Ví dụ: Sử dụng UUID trong hệ thống microservices
Trong một hệ thống microservices, nơi nhiều dịch vụ cần tạo và quản lý các thực thể như users hay orders, UUID có thể được dùng để đảm bảo mỗi thực thể có một định danh duy nhất trên toàn hệ thống.
Tổng kết
Sử dụng UUID trong PostgreSQL rất hữu ích trong các hệ thống yêu cầu định danh duy nhất và an toàn trên phạm vi toàn cầu, đặc biệt là các hệ thống phân tán hoặc ứng dụng web. Tuy nhiên, khi quyết định sử dụng UUID, bạn nên cân nhắc về kích thước và hiệu suất của cơ sở dữ liệu.