JavaScript生成GUID的算法：从原理到实践

/**
 * 生成符合RFC 4122的v4 GUID（浏览器端）
 * @returns {string} 标准GUID字符串
 */
function generateV4GUID() {
  // 1. 生成16字节的加密安全随机数
  const buffer = new Uint8Array(16);
  crypto.getRandomValues(buffer);
 
  // 2. 设置版本位（第7字节，索引6：0100）
  buffer[6] = (buffer[6] & 0x0f) | 0x40;
  // 3. 设置变体位（第9字节，索引8：10xx）
  buffer[8] = (buffer[8] & 0x3f) | 0x80;
 
  // 4. 转换为十六进制字符串并添加hyphen
  return Array.from(buffer)
    .map(byte => byte.toString(16).padStart(2, '0'))
    .join('')
    .replace(/(.{8})(.{4})(.{4})(.{4})(.{12})/, '$1-$2-$3-$4-$5');
}
 
// 使用示例
console.log(generateV4GUID()); // 输出："550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000"

const crypto = require('crypto');
 
function generateV4GUID() {
  const buffer = crypto.randomBytes(16);
  buffer[6] = (buffer[6] & 0x0f) | 0x40;
  buffer[8] = (buffer[8] & 0x3f) | 0x80;
  return buffer.toString('hex').replace(/(.{8})(.{4})(.{4})(.{4})(.{12})/, '$1-$2-$3-$4-$5');
}

/**
 * 生成符合RFC 4122的v1 GUID（模拟节点ID）
 * @returns {string} 时间基GUID
 */
function generateV1GUID() {
  // 1. 计算v1时间戳（100纳秒单位，自1582年起）
  const gregorianOffset = 122192928000000000n; // 1582-10-15到1970-01-01的纳秒数
  const now = BigInt(Date.now()) * 10000n; // 转换为100纳秒单位
  const timestamp = gregorianOffset + now;
 
  // 2. 拆分时间戳为3部分（timeLow, timeMid, timeHi）
  const timeLow = timestamp & 0xffffffffn;
  const timeMid = (timestamp >> 32n) & 0xffffn;
  const timeHi = (timestamp >> 48n) & 0x0fffn;
 
  // 3. 设置版本位（timeHi的高4位为0001）
  const timeHiAndVersion = timeHi | 0x1000n;
 
  // 4. 生成时钟序列（14位，随机模拟）
  const clockSeq = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(2));
  const clockSeqHi = (clockSeq[0] & 0x3f) | 0x80; // 变体位：10xx
  const clockSeqLow = clockSeq[1];
 
  // 5. 生成节点ID（随机模拟MAC地址）
  const nodeId = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(6));
  const nodeHex = Array.from(nodeId).map(b => b.toString(16).padStart(2, '0')).join('');
 
  // 6. 拼接为GUID字符串
  return [
    timeLow.toString(16).padStart(8, '0'),
    timeMid.toString(16).padStart(4, '0'),
    timeHiAndVersion.toString(16).padStart(4, '0'),
    `${clockSeqHi.toString(16).padStart(2, '0')}${clockSeqLow.toString(16).padStart(2, '0')}`,
    nodeHex
  ].join('-');
}

/**
 * 生成非标准GUID（Math.random()，不推荐）
 * @returns {string} 伪GUID
 */
function generateInsecureGUID() {
  return 'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g, c => {
    const r = Math.random() * 16 | 0;
    const v = c === 'x' ? r : (r & 0x3 | 0x8); // y位设置变体
    return v.toString(16);
  });
}

/**
 * 验证是否为有效的RFC 4122 v4 GUID
 * @param {string} guid 待验证的字符串
 * @returns {boolean} 是否有效
 */
function isValidV4GUID(guid) {
  const regex = /^[0-9a-f]{8}-[0-9a-f]{4}-4[0-9a-f]{3}-[89ab][0-9a-f]{3}-[0-9a-f]{12}$/i;
  return regex.test(guid);
}

import { v4 as uuidv4 } from 'uuid';
 
function TodoList({ todos }) {
  return (
    <ul>
      {todos.map(todo => (
        <li key={uuidv4()}>{todo.text}</li>
      ))}
    </ul>
  );
}

// 离线生成待办项
const newTodo = {
  id: generateV4GUID(),
  text: 'Buy milk',
  completed: false,
  createdAt: Date.now()
};
// 保存到本地存储
localStorage.setItem(`todo-${newTodo.id}`, JSON.stringify(newTodo));
 
// 上线后同步到服务器
async function syncTodos() {
  const todos = Object.values(localStorage)
    .filter(item => item.startsWith('todo-'))
    .map(item => JSON.parse(item));
  
  for (const todo of todos) {
    await fetch('/api/todos', {
      method: 'POST',
      headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
      body: JSON.stringify(todo)
    });
    localStorage.removeItem(`todo-${todo.id}`);
  }
}

// 登录时生成会话ID
const sessionId = generateV4GUID();
// 设置HttpOnly Cookie（防止XSS攻击）
document.cookie = `sessionId=${sessionId}; path=/; secure; HttpOnly`;
// 发送到服务器关联用户
fetch('/api/login', {
  method: 'POST',
  headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
  body: JSON.stringify({ username: 'alice', password: 'pass', sessionId })
});

// 方式1：crypto模块
const crypto = require('crypto');
function generateGUID() {
  return crypto.randomUUID(); // Node.js v14.17.0+ 支持
}
 
// 方式2：uuid库
const { v4 } = require('uuid');
console.log(v4());