基于分布式系统的7种唯一ID实现方案，值得收藏

 概述

体系独一ID是我们在计一律个体系的时辰经常会碰见的题目，也经常为这个题目而纠结。天生ID的要领有许多，顺应差异的场景、需求以及机能要求。以是有些较量伟大的体系会有多个ID天生的计策。

漫衍式ID的特征

• 独一性：确保天生的ID是全网独一的。
• 有序递增性：确保天生的ID是对付某个用户可能营业是按必然的数字有序递增的。
• 高可用性：确保任何时辰都能正确的天生ID。
• 带时刻：ID内里包括时刻，一眼扫已往就知道哪天的买卖营业。

下面先容几种漫衍式ID的天生方案。

1、数据库自增添序列或字段

最常见的方法。操作数据库，全数据库独一。

利益：

1)简朴，代码利便，机能可以接管。

2)数字ID自然排序，对分页可能必要排序的功效很有辅佐。

弱点：

1)差异数据库语法和实现差异，数据库迁徙的时辰或大都据库版本支持的时辰必要处理赏罚。

2)在单个数据库或读写疏散或一主多从的环境下，只有一个主库可以天生。有单点妨碍的风险。

3)在机能达不到要求的环境下，较量难于扩展。

4)假如碰见多个体系必要归并可能涉及到数据迁徙会相等疾苦。

5)分表分库的时辰会有贫困。

优化方案：

针对主库单点，假若有多个Master库，则每个Master库配置的起始数字纷歧样，步长一样，可所以Master的个数。好比：Master1 天生的是 1，4，7，10，Master2天生的是2,5,8,11 Master3天生的是 3,6,9,12。这样就可以有用天生集群中的独一ID，也可以大大低落ID天生数据库操纵的负载。

2、UUID

常见的方法。可以操作数据库也可以操作措施天生，一样平常来说环球独一。

利益：

1)简朴，代码利便。

2)天生ID机能很是好，根基不会有机能题目。

3)环球独一，在碰见数据迁徙，体系数据归并，可能数据库改观等环境下，可以从容应对。

弱点：

1)没有排序，无法担保趋势递增。

2)UUID每每是行使字符串存储，查询的服从较量低。

3)存储空间较量大，假如是海量数据库，就必要思量存储量的题目。

4)传输数据量大

5)不行读。

3、批量天生ID

一次按需批量天生多个ID，每次天生都必要会见数据库，将数据库修改为最大的ID值，并在内存中记录当前值及最大值。

利益：

停止了每次天生ID都要会见数据库并带来压力，进步机能

弱点：

属于当地天生存策，存在单点妨碍，处事重启造成ID不持续

4、Redis天生ID

当行使数据库来天生ID机能不足要求的时辰，可以实行行使Redis来天生ID。这首要依靠于Redis是单线程的，以是也可以用生玉成局独一的ID。可以用Redis的原子操纵 INCR和INCRBY来实现。

可以行使Redis集群来获取更高的吞吐量。若是一个集群中有5台Redis。可以初始化每台Redis的值别离是1,2,3,4,5，然后步长都是5。各个Redis天生的ID为：

A：1,6,11,16,21

B：2,7,12,17,22

C：3,8,13,18,23

D：4,9,14,19,24

E：5,10,15,20,25

这个，任意负载到哪个机确定好，将来很难做修改。可是3-5台处事器根基可以或许满意器上，都可以得到差异的ID。可是步长和初始值必然必要事先必要了。行使Redis集群也可以方法单点妨碍的题目。

其它，较量得当行使Redis来天生天天从0开始的流水号。好比订单号=日期+当日自增添号。可以天天在Redis中天生一个Key，行使INCR举办累加。

利益：

1)不依靠于数据库，机动利便，且机能优于数据库。

2)数字ID自然排序，对分页可能必要排序的功效很有辅佐。

弱点：

1)假如体系中没有Redis，还必要引入新的组件，增进体系伟大度。

2)必要编码和设置的事变量较量大。

5、Twitter的snowflake算法(今朝我们在行使的)

snowflake是Twitter开源的漫衍式ID天生算法，功效是一个long型的ID。雪花算法将天生不高于19位的有序Long型整数，多用于漫衍式情形的数据主键。

其焦点头脑是：行使41bit作为毫秒数，10bit作为呆板的ID(5个bit是数据中心，5个bit的呆板ID)，12bit作为毫秒内的流水号(意味着每个节点在每毫秒可以发生 4096 个 ID)，最后尚有一个标记位，永久是0。

snowflake算法可以按照自身项目标必要举办必然的修改。好比估算将来的数据中心个数，每个数据中心的呆板数以及同一毫秒可以能的并发数来调解在算法中所必要的bit数。

利益：

1)不依靠于数据库，机动利便，且机能优于数据库。

2)ID凭证时刻在单机上是递增的。

弱点：

在单机上是递增的，可是因为涉及到漫衍式情形，每台呆板上的时钟不行能完全同步，大概偶然辰也会呈现不是全局递增的环境。

6、操作zookeeper天生独一ID

zookeeper首要通过其znode数据版原来天生序列号，可以天生32位和64位的数据版本号，客户端可以行使这个版本号来作为独一的序列号。

很少会行使zookeeper来天生独一ID。首要是因为必要依靠zookeeper，而且是多法式用API，假如在竞争较大的环境下，必要思量行使漫衍式锁。因此，机能在高并发的漫衍式情形下，也不甚抱负。

7、 MongoDB的ObjectId

MongoDB的ObjectId和snowflake算法相同。它计划成轻量型的，差异的呆板都能用全局独一的同种要领利便地天生它。MongoDB 从一开始就计划用来作为漫衍式数据库，处理赏罚多个节点是一个焦点要求。使其在分片情形中要轻易天生得多。

MongoDB 中我们常常会打仗到一个自动天生的字段："_id"，范例为ObjectId。

（编辑：河北网）

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