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什么是 ID#xff1f;
ID 就是 数据的唯一标识。 什么是分布式 ID#xff1f;
分布式 ID 是 分布式系统中的 ID#xff0c;它不存在于现实生活#xff0c;只存在于分布式系统中。
分库分表#xff1a;
一个项目#xff0c;在上线初期使用的是单机 My…分布式 ID 介绍
什么是 ID
ID 就是 数据的唯一标识。 什么是分布式 ID
分布式 ID 是 分布式系统中的 ID它不存在于现实生活只存在于分布式系统中。
分库分表
一个项目在上线初期使用的是单机 MySQL。但随着需求不断增长单机 MySQL 已经无法满足当前的需求我们需要进行分库分表。
分库分表后数据分布在不同服务器的数据库上数据库的自增主键无法满足 ID 的唯一性了。此时我们如何为不同的节点生成全局唯一的主键呢—— 分布式 ID。 分布式 ID 需要满足哪些要求
1、全局唯一
2、高可用生成分布式 ID 的服务要保证可能性接近 100%
3、高性能生成速度要快
4、方便易用
以上四点为分布式 ID 的基本要求一个好的分布式 ID 还需要满足下列需求
1、安全
2、有序递增
3、有具体的业务含义生成的 ID 如果能有具体的业务含义可以让定位问题以及开发更加透明化
4、独立部署分布式系统专门有一个服务用来生成分布式 ID可以和业务相关的服务解耦。 分布式 ID 常见的解决方案有哪些
数据库
数据库主键自增
通过关系型数据库的自增主键来产生唯一 ID
以 MySQL 为例
CREATE TABLE sequence_id (
id bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
stub char(10) NOT NULL DEFAULT ,
PRIMARY KEY (id),
UNIQUE KEY stub (stub)
) ENGINEInnoDB DEFAULT CHARSETutf8mb4;
创建一个表其主键自增。 BEGIN;
REPLACE INTO sequence_id (stub) VALUES (stub);
SELECT LAST_INSERT_ID();
COMMIT;
插入数据我们使用 replace into 代替 insert into解释如下 这种方式的优缺点——
优点实现简单
缺点并发量不大存在数据库单点问题、ID 没有业务含义、安全问题通过 ID 自增量来判断每天的订单量、每次获取 ID 都要访问数据库 数据库号段模式
对于数据库主键自增的方法每有一个订单就需要访问一次数据库性能比较差。我们可以通过批量获取存在内存中需要用到的时候直接从内存中取即可。
以 MySQL 为例
1、创建一个数据库表
CREATE TABLE sequence_id_generator (
id int(10) NOT NULL,
current_max_id bigint(20) NOT NULL COMMENT 当前最⼤id,
step int(10) NOT NULL COMMENT 号段的⻓度,
version int(20) NOT NULL COMMENT 版本号,
biz_type int(20) NOT NULL COMMENT 业务类型,
PRIMARY KEY (id)
) ENGINEInnoDB DEFAULT CHARSETutf8mb4;
current_max_id 和 step 都是用来获取批量 ID获取的批量 ID 为current_max_id -- current_max_id step
version 解决并发问题乐观锁 2、插入一行数据
INSERT INTO sequence_id_generator (id, current_max_id, step, version,
biz_type)
VALUES(1, 0, 100, 0, 101); 3、通过 select 获取指定业务下的批量唯一 ID
SELECT current_max_id, step,version FROM sequence_id_generator where
biz_type 101 4、不够用更新后重新 select
UPDATE sequence_id_generator SET current_max_id 0100, versionversion1 WHERE
version 0 AND biz_type 101
SELECT current_max_id, step,version FROM sequence_id_generator where
biz_type 101
优缺点 ——
优点ID 有序递增
缺点数据库单点问题、ID 没有业务含义、安全问题 NoSQL
一般情况下NoSQL 方案使用 Redis 多一些。我们通过 Redis 的 incr 命令即可实现对 ID 原子顺序递增。
127.0.0.1:6379 set sequence_id_biz_type 1
OK
127.0.0.1:6379 incr sequence_id_biz_type
(integer) 2
127.0.0.1:6379 get sequence_id_biz_type
2
为了提高可用性和并发我们可以使用 Redis 集群。Redis Cluster
优缺点 ——
优点性能不错且 ID 有序递增
缺点和数据库主键自增方案缺点类似 算法
UUID
UUIDUniversal Unique Identifier通用唯一标识符。UUID 包含 32 个 16 进制数字。8-4-4-4-12
JDK 提供了现成的生成 UUID 的方法
UUID.randomUUID(); UUID 可以保证唯一性因为其生成规则包括 MAC 地址、时间戳、名字空间、随机或伪随机数、时序等元素UUID 不会重复。但虽然 UUID 可以做到全局唯一性但是我们很少使用它。
UUID 作为 MySQL 主键的时候非常不合适
1、主键要尽量越短越好
2、UUID 无序InnoDB 引擎中数据库主键的无序性会严重影响性能B 树 UUID 优缺点 ——
优点生成速度快、简单易用
缺点空间消耗大、不安全MAC 地址泄露、无序、没有具体业务含义、需要解决重复 ID 问题机器时间不对的情况下可能生成重复 ID Snowflake雪花算法 基于 Snowflake 算法的开源实现比如美团的 Leaf.
优缺点 ——
优点生成速度快ID 有序自增、比较灵活根据业务加入业务ID
缺点需要解决重复 ID 问题机器时间不对导致重复 ID 开源框架
UidGenerator Leaf团子 Tinyid滴滴
