在應用程序中，經常需要全局唯一的ID作為數據庫主鍵。如何生成全局唯一ID？

首先，需要確定全局唯一ID是整型還是字符串？如果是字符串，那么現有的UUID就完全滿足需求，不需要額外的工作。缺點是字符串作為ID占用空間大，索引效率比整型低。

如果采用整型作為ID，那么首先排除掉32位int類型，因為范圍太小，必須使用64位long型。

采用整型作為ID時，如何生成自增、全局唯一且不重復的ID？

方案一：利用數據庫的自增ID，從1開始，基本可以做到連續遞增。Oracle可以用SEQUENCE，MySQL可以用主鍵的AUTO_INCREMENT，雖然不能保證全局唯一，但每個表唯一，也基本滿足需求。

數據庫自增ID的缺點是數據在插入前，無法獲得ID。數據在插入后，獲取的ID雖然是唯一的，但一定要等到事務提交后，ID才算是有效的。有些雙向引用的數據，不得不插入后再做一次更新，比較麻煩。

第二種方式是采用一個集中式ID生成器，它可以是Redis，也可以是ZooKeeper，也可以利用數據庫的表記錄最后分配的ID。

這種方式最大的缺點是復雜性太高，需要嚴重依賴第三方服務，而且代碼配置繁瑣。一般來說，越是復雜的方案，越不可靠，并且測試越痛苦。

第三種方式是類似Twitter的Snowflake算法，它給每臺機器分配一個唯一標識，然后通過時間戳+標識+自增實現全局唯一ID。這種方式好處在于ID生成算法完全是一個無狀態機，無網絡調用，高效可靠。缺點是如果唯一標識有重復，會造成ID沖突。

Snowflake算法采用41bit毫秒時間戳，加上10bit機器ID，加上12bit序列號，理論上最多支持1024臺機器每秒生成4096000個序列號，對于Twitter的規模來說夠用了。

但是對于絕大部分普通應用程序來說，根本不需要每秒超過400萬的ID，機器數量也達不到1024臺，所以，我們可以改進一下，使用更短的ID生成方式：

53bitID由32bit秒級時間戳+16bit自增+5bit機器標識組成，累積32臺機器，每秒可以生成6.5萬個序列號，核心代碼：

private static synchronized long nextId(long epochSecond) {if (epochSecond < lastEpoch) {// warning: clock is turn back:logger.warn("clock is back: " + epochSecond + " from previous:" + lastEpoch);epochSecond = lastEpoch;}if (lastEpoch != epochSecond) {lastEpoch = epochSecond;reset();}offset++;long next = offset & MAX_NEXT;if (next == 0) {logger.warn("maximum id reached in 1 second in epoch: " + epochSecond);return nextId(epochSecond + 1);}return generateId(epochSecond, next, SHARD_ID); }

時間戳減去一個固定值，此方案最高可支持到2106年。

如果每秒6.5萬個序列號不夠怎么辦？沒關系，可以繼續遞增時間戳，向前“借”下一秒的6.5萬個序列號。

同時還解決了時間回撥的問題。

機器標識采用簡單的主機名方案，只要主機名符合host-1，host-2就可以自動提取機器標識，無需配置。

最后，為什么采用最多53位整型，而不是64位整型？這是因為考慮到大部分應用程序是Web應用，如果要和JavaScript打交道，由于JavaScript支持的最大整型就是53位，超過這個位數，JavaScript將丟失精度。因此，使用53位整數可以直接由JavaScript讀取，而超過53位時，就必須轉換成字符串才能保證JavaScript處理正確，這會給API接口帶來額外的復雜度。這也是為什么新浪微博的API接口會同時返回id和idstr的原因。

轉自：廖雪峰的網站

總結

以上是生活随笔為你收集整理的分布式唯一ID生成器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。