轉(zhuǎn)載自?分布式ID生成器的解決方案總結(jié)

在互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，涉及到各種各樣的ID，如在支付系統(tǒng)中就會(huì)有支付ID、退款I(lǐng)D等。那一般生成ID都有哪些解決方案呢？特別是在復(fù)雜的分布式系統(tǒng)業(yè)務(wù)場(chǎng)景中，我們應(yīng)該采用哪種適合自己的解決方案是十分重要的。下面我們一一來列舉一下，不一定全部適合，這些解決方案僅供你參考，或許對(duì)你有用。

一個(gè)ID一般來說有下面幾種要素：

• 唯一性：確保生成的ID是全網(wǎng)唯一的。

• 有序遞增性：確保生成的ID是對(duì)于某個(gè)用戶或者業(yè)務(wù)是按一定的數(shù)字有序遞增的。

• 高可用性：確保任何時(shí)候都能正確的生成ID。

• 帶時(shí)間：ID里面包含時(shí)間，一眼掃過去就知道哪天的交易。

系統(tǒng)時(shí)間毫秒數(shù)

我們可以使用當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間精確到毫秒數(shù)+業(yè)務(wù)屬性+用戶屬性+隨機(jī)數(shù)+...等參數(shù)組合形式來確保ID的唯一性，缺點(diǎn)是ID的有序性難以保證，要保證有序性就要依賴數(shù)據(jù)庫(kù)或者其他中間存儲(chǔ)媒介。

UUID

Java自帶的生成UUID的方式就能生成一串唯一隨機(jī)32位長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，而且夠我們用N億年，保證唯一性肯定是不用說的了，但缺點(diǎn)是它不包含時(shí)間、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可讀性太差了，而且也不能ID的有序遞增。

這是一種簡(jiǎn)單的生成方式，簡(jiǎn)單，高效，但在一般業(yè)務(wù)系統(tǒng)中我還沒見過有這種生成方式。

數(shù)據(jù)庫(kù)自增ID

我們都知道為數(shù)據(jù)庫(kù)主鍵設(shè)置自增序號(hào)，以一定的趨勢(shì)自增，以保證主鍵ID的唯一性。

這個(gè)方案很簡(jiǎn)單，但最主要的問題在于依賴數(shù)據(jù)庫(kù)本身，這就無形增加了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問壓力和依賴，一旦對(duì)單庫(kù)進(jìn)行分庫(kù)分表或者數(shù)據(jù)遷移就尷尬了。

所以，這也不是合適的ID生成方法。

批量生成ID

一次按需批量生成多個(gè)ID，每次生成都需要訪問數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù)據(jù)庫(kù)修改為最大的ID值，并在內(nèi)存中記錄當(dāng)前值及最大值。這樣就避免了每次生成ID都要訪問數(shù)據(jù)庫(kù)并帶來壓力。

這種方案服務(wù)就是單點(diǎn)了，如果服務(wù)重啟勢(shì)必會(huì)造成ID丟失不連續(xù)的情況，而且這種方式也不利于水平擴(kuò)展。

中間件

Redis的所有命令操作都是單線程的，本身提供像incr這樣的自增命令，所以能保證生成的ID肯定是唯一有序的。

這種方式不依賴關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，而且速度快。但系統(tǒng)要引入Redis這一中間件，增加維護(hù)成本，而且編碼和配置工作量比較大。即使已經(jīng)有了Redis組件，但生成ID的高頻率訪問對(duì)單線程的Redis性能勢(shì)必也會(huì)造成影響。

還可以利用像Zookeeper中的znode數(shù)據(jù)版本來生成序列號(hào)，及MongoDB的ObjectId等，這種利用中間件的做法不是很推薦。

snowflake算法

如上圖的所示，Twitter的snowflake算法下面幾部分組成：

• 41位的時(shí)間序列，精確到毫秒，可以使用69年

• 10位的機(jī)器標(biāo)識(shí)，最多支持部署1024個(gè)節(jié)點(diǎn)

• 12位的序列號(hào)，支持每個(gè)節(jié)點(diǎn)每毫秒產(chǎn)生4096個(gè)ID序號(hào)，最高位是符號(hào)位始終為0。

這種方案性能好，在單機(jī)上是遞增的，但是由于涉及到分布式環(huán)境，每臺(tái)機(jī)器上的時(shí)鐘不可能完全同步，也許有時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)不是全局遞增的情況。

而且這個(gè)項(xiàng)目在2010就停止維護(hù)了，但這個(gè)設(shè)計(jì)思路還是應(yīng)用于其他各個(gè)ID生成器及變種。

UidGenerator

UidGenerator是百度開源的分布式ID生成器，基于于snowflake算法的實(shí)現(xiàn)，看起來感覺還行。不過，國(guó)內(nèi)開源的項(xiàng)目維護(hù)性真是擔(dān)憂。

大家可以參考具體使用：

https://github.com/baidu/uid-generator/blob/master/README.zh_cn.md

Leaf

Leaf是美團(tuán)開源的分布式ID生成器，能保證全局唯一性、趨勢(shì)遞增、單調(diào)遞增、信息安全，里面也提到了幾種分布式方案的對(duì)比，但也需要依賴關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、Zookeeper等中間件。

具體可以參考官網(wǎng)說明：

https://tech.meituan.com/MT_Leaf.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的分布式ID生成器的解决方案总结的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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