分布式ID生成解决方案

为什么生成唯一ID

背景：互联网多模块微服务情况下，高并发。

程序：goods order

数据库：goods order

order微服务 100 id 1 id 1

采用分库分表。order1\order2等。

所以主键的生成成为问题。

每个模块存入数据库时，需要生成唯一的ID。

分布式ID生成解决方案

UUID

常见的方式。可以利用数据库也可以利用程序生成，一般来说全球唯一。

gateway服务下测试uuid生成

代码例子：a8fb5e44-f841-49ff-b10b-01d3afb2b238

36*8=288bit

优点：

1）简单，代码方便。

2）生成ID性能非常好，基本不会有性能问题。

3）全球唯一，在遇见数据迁移，系统数据合并，或者数据库变更等情况下，可以从容应对。

缺点：

1）没有排序，无法保证趋势递增。

2）UUID往往是使用字符串存储，查询的效率比较低。

3）存储空间比较大，如果是海量数据库，就需要考虑存储量的问题。32*8=256

4）传输数据量大

5）不可读。

Redis 64

gateway服务下测试redis递增

redis set(id,1)

2=incr (id) 1—>2

3=incr (id) 2----->3

300000=incr (id) 2----->3

当使用数据库来生成ID性能不够要求的时候，我们可以尝试使用Redis来生成ID。这主要依赖于Redis是单线程的，所以也可以用生成全局唯一的ID。可以用Redis的原子操作 INCR和INCRBY来实现。

优点：

1）不依赖于数据库，灵活方便，且性能优于数据库。

2）数字ID天然排序，对分页或者需要排序的结果很有帮助。

缺点：

1）如果系统中没有Redis，还需要引入新的组件，增加系统复杂度。

2）需要编码和配置的工作量比较大。

3）网络传输造成性能下降。

开源算法snowflake 64bit

64位bit数字。详情见拓展资料。

0 1010101010000000 0000100001 0000000000

0 1010101010000000 0000100001 0000000001

0 1010101010000000 0000100001 0000000010

0 1010101010000011 0000100001 0000000001 4096

1秒 4096000 400万

0 1010101010000000 0000100010 0000000010

snowflake是Twitter开源的分布式ID生成算法，结果是一个long型的ID。其核心思想是：使用41bit作为毫秒数，10bit作为机器的ID（5个bit是数据中心，5个bit的机器ID），12bit作为毫秒内的流水号（意味着每个节点在每毫秒可以产生 4096 个 ID），最后还有一个符号位，永远是0

优点：

• 毫秒数在高位，自增序列在低位，整个ID都是趋势递增的。

• 不依赖数据库等第三方系统，以服务的方式部署，稳定性更高，生成ID的性能也是非常高的。

• 可以根据自身业务特性分配bit位，非常灵活。

缺点： 强依赖机器时钟，如果机器上时钟回拨，会导致发号重复或者服务会处于不可用状态。

snowflake快速入门

snowflake工具类地址https://blog.csdn.net/qq_20286065/article/details/107983590

快速入门

（1）common下导入IdWorker工具类，方便其他模块调用。（2）编写代码

然后goods工程下，创建测试类。

观察特性：唯一性、增长性

public static void main(String[] args) {
        IdWorker idWorker = new IdWorker(1,1);
        for(int i=0;i<1000;i++){
        long id = idWorker.nextId();
        System.out.println(id);
    }
}

配置分布式ID生成器

（1）IdWorker.java拷贝到common工程util包中

（2）service_goods的application.yml添加配置

workerId: 0
datacenterId: 0

（3）修改GoodsApplication，增加代码

    @Value("${workerId}")
    private Integer workerId;

    @Value("${datacenterId}")
    private Integer datacenterId;

    @Bean
    public IdWorker idWorker(){
        return new IdWorker(workerId,datacenterId);
    }