分布式--生成数据库全局唯一ID--方法/方案

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简介

本文介绍分布式项目中如何生成全局的唯一ID，通常是将其作为数据库的主键来使用的。

生成全局唯一ID有这几种方案：数据库、UUID、Redis、雪花算法、百度-UidGenerator、美团Leaf。一般情况下，推荐使用雪花算法，如果对时钟回拨有很高的要求，则推荐使用百度-UidGenerator、美团Leaf；不推荐使用数据库、UUID、Redis这三种方法。下边将详细进行讲述。

此技术也是Java后端面试中经常会问到的问题。

问题由来

传统的单体架构的时候，我们基本是单库，业务单表的结构。每个业务表的ID一般我们都是从1增，通过AUTO_INCREMENT=1设置自增起始值。

分布式数据库的分库分表中的数据需要唯一标识来找到对应的数据，还有其他的一些要求全局唯一的场景都是非常重要的。如果多个库都是用自增的方式，会造成ID冲突，如下图所示：如果第一个订单存储在 DB1 上则订单 ID 为1，当一个新订单又入库了存储在 DB2 上订单 ID 也为1。

全局的 unique ID 要满足以下需求:

1. 保证生成的 ID 全局唯一
2. 今后数据在多个 Shards 之间迁移不会受到 ID 生成方式的限制
3. 生成的 ID 中最好能带上时间信息, 例如 ID 的前 k 位是 Timestamp, 这样能够直接通过对 ID 的前 k 位的排序来对数据按时间排序
4. 生成的 ID 最好不大于 64 bits
5. 生成 ID 的速度有要求. 例如, 在一个高吞吐量的场景中, 需要每秒生成几万个 ID (Twitter 最新的峰值到达了 143,199 Tweets/s, 也就是 10万+/秒)
6. 整个服务最好没有单点

数据库生成

简介

由于分布式数据库的起始自增值一样所以才会有冲突的情况发生，那么我们将分布式系统中数据库的同一个业务表的自增ID设计成不一样的起始值，然后设置固定的步长，步长的值即为分库的数量或分表的数量。

以MySQL举例，利用给字段设置 auto_increment_increment和 auto_increment_offset来保证ID自增。

• autoincrementoffset：表示自增长字段从那个数开始，他的取值范围是1 .. 65535。
• autoincrementincrement：表示自增长字段每次递增的量，其默认值是1，取值范围是1 .. 65535。

示例

上边只是部分内容，为便于维护，本文已迁移到此地址：分布式-生成数据库全局唯一ID的方案 - 自学精灵