UUID

• UUID(Universally unique identifier) 는 이름 그대로 범용 고유 식별자 이다.
• random 한 문자열로 오해할 수 있으나, 특정 조건으로 생성한 난수열을 바탕으로 생성하는 128bit 길이의 수이다.
• 흔히 아는 88888888-4444-4444-4444-bbbbbbbbbbbb 같은 형태의 UUID string 은 128bit 수를 humanify 한 문자열의 불과하다.

UUID 레코드 레이아웃

• https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B2%94%EC%9A%A9_%EA%B3%A0%EC%9C%A0_%EC%8B%9D%EB%B3%84%EC%9E%90

UUID.randomUUID vs ?

• Java 에서 UUID 값을 생성할 때에는 UUID.randomUUId() 메서드를 사용한다.
• WAS 형태의 application 은 multithread 환경에서 동작하는데, 이 때 contention 이 발생하면서 UUID 생성에 병목이 발생한다.
  • https://stackoverflow.com/questions/14532976/performance-of-random-uuid-generation-with-java-7-or-java-6
  • https://blog.fastthread.io/2022/03/09/java-uuid-generation-performance-impact/
• 병목의 원인은
  • UUID 내부에서 SecureRandom 클래스를 사용한다.
  • 이 코드내에서 synchronized 블록이 있음.
  • 동시에 여러 스레드에서 접근 시 blocking 이 되고 병목이 발생함.
  • synchronized (this) { secureRandomSpi.engineNextBytes(bytes); }
  • JUG(Java UUID Generator) 같은 라이브러리 내에서도
    • Generators → UUIDTimer → public synchronized long getTimestamp()
    • 결국 현재의 timestamp 값을 가져오기 위해 blocking 이 발생함.
    • BLOCKED 66.9% 70.3% com.fasterxml.uuid.UUIDTimer.getTimestamp
• 이를 해결하기 위한 방법으로 /dev/random -> /dev/urandom , /dev/.urandom 등이 존재하나
  • 별도의 VM 옵션이 필요
  • 시스템 별로 의존성이 달라짐
• 따라서 non-blocking 의 UUID generation 을 위해 ThreadLocalRandom 을 이용한다.

UUID Generator

public final class RandomGenerator {
    private RandomGenerator() {
    }

    private static final ThreadLocalRandom random = ThreadLocalRandom.current();

    public static UUID getUUID() {
        // https://github.com/apache/openwhisk/issues/2747
        return new UUID(random.nextLong(), random.nextLong());
    }

    public static String getUUIDString() {
        return getUUID().toString();
    }
    public static long getLong() {
        return random.nextLong();
    }
}

Benchmark 결과

@Benchmark
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
public void test1() {
    String uuid = UUID.randomUUID().toString();
}

@Benchmark
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
public void test3() {
    String uuid = RandomGenerator.getUUIDString();
}

Benchmark                                  Mode  Cnt       Score   Error   Units
RandomGeneratorBenchmarkTest.test1        thrpt         2143.575          ops/ms
RandomGeneratorBenchmarkTest.test1:stack  thrpt              NaN             ---
RandomGeneratorBenchmarkTest.test3        thrpt       464856.130          ops/ms
RandomGeneratorBenchmarkTest.test3:stack  thrpt              NaN             ---

References

• 범용 고유 식별자 wikipedia
  • https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B2%94%EC%9A%A9_%EA%B3%A0%EC%9C%A0_%EC%8B%9D%EB%B3%84%EC%9E%90
• Use non-blocking UUID generation in controller
  • https://github.com/apache/openwhisk/issues/2747
• Performance of Random UUID generation with Java 7 or Java 6
  • https://stackoverflow.com/questions/14532976/performance-of-random-uuid-generation-with-java-7-or-java-6
• Java UUID generation – Performance impact
  • https://blog.fastthread.io/2022/03/09/java-uuid-generation-performance-impact/