云原生雪花改进型分布式id服务

1，概述

一个基于雪花改进型分布式id基础服务

demo地址：http://dev.activeclub.site/uid/web/v1/uuid/get

1.1，入参样例：

请求路径：GET http://{url}:{port}/web/uuid/get

入参说明：

类目	字段名	说明
url	对外暴露的IP或者域名	本地启动一般为127.0.0.1或者localhost
port	对外暴露的端口信息
/web/uuid/get	获取唯一id的请求路径

1.2，反参样例：

{
    "code":"0",
    "msg":"1",
    "data":15969077833633829
}

反参说明：

字段	字段名	类型	意义
code	标识码	string	0表示反参正常
msg	运行节点的workId	string	这个id是由那个工作容器节点产生
data	全局唯一的id（长整型）	integer 64	全局唯一的id

2，用法

2.1，jar程序

java -jar app.jar

备注：使用jdk21

测试：直接在浏览器请求 http://127.0.0.1:8080/web/uuid/get

2.2，Docker

docker.io镜像

# jvm模式运行
docker run -it -d -p 8080:8080 activeclub/uid-service:v1.0.0-jvm-2023-11-12
# native模式运行
docker run -it -d -p 8080:8080 activeclub/uid-service:v1.0.0-native-2023-11-12

阿里云mirror镜像：

# jvm模式运行
docker run -it -d -p 8080:8080 registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/activeclub/uid-service:v1.0.0-jvm-2023-11-12
# native模式运行
docker run -it -d -p 8080:8080 registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/activeclub/uid-service:v1.0.0-native-2023-11-12

测试：直接在浏览器请求 http://127.0.0.1:8080/web/uuid/get

2.3，K8s

Stateful.yaml部署

---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: uid-service
spec:
  serviceName: uid-service
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: uid-service
  template:
    metadata:
      labels:
        app: uid-service
    spec:
      containers:
        - name: uidserver
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          image:  activeclub/uid-service:v1.0.0-native-2023-11-12
          livenessProbe:
            httpGet:
              path: /actuator/health/liveness
              port: 8080
            initialDelaySeconds: 5
            periodSeconds: 10
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /actuator/health/readiness
              port: 8080
            initialDelaySeconds: 5
            periodSeconds: 10

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: uid-service
spec:
  selector:
    app: uid-service
  ports:
    - name: uid-port
      port: 8080
      targetPort: 8080
      protocol: TCP

备注：

1，修改replicas，可以调整节点个数

2，设置健康检查，确保服务的可用性与自愈性

3，底层逻辑

1. k8s-stateful部署时，运行程序的主机名称格式为(xxx-n)，其中n为1~m的不重复数值，m<=n，n为节点个数；因此程序使用主机名称的节点后缀设置为workId
2. 每个服务内部使用原子类AtomicLong用于确保生产id的唯一性和性能
3. 使用seata改进型雪花算法来确保每个节点产生的id唯一性
4. 底层打包使用GraalVM native-image，来确保docker容器只有160MB，其中80MB是程序运行，以及启动速度700ms

4，性能

类别	JVM	Native
启动耗时（s）	2.549	0.090
资源包压缩后大小（MB）	269.68	55.38
资源包大小（MB）	601.62	160.72
前1s，并发性能（QPS）	8441.0	11577.4
运行30s后，并发性能（QPS）	15692.1	15240.0

测试请求并发线程数：16

资源包压缩后大小（MB）：

资源包大小（MB）：

5，证书

Apache License 2.0

6，关联知识

1. java
   1. 原子类
   2. GraalVM-native-image
   3. AOT、JIT
2. Kubernetes
   1. Stateful
   2. 健康检查探针
   3. helm
   4. docker build
3. 雪花分布式id算法
   1. 时间回溯
   2. 自增性

6，参考链接

1. 源代码githu地址
2. dockerhub镜像地址
3. Seata改进型雪花分布式ID算法-java实现
4. java算法(4)---静态内部类实现雪花算法
5. Seata基于改良版雪花算法的分布式UUID生成器分析
6. 关于新版雪花算法的答疑
7. Leaf 美团点评分布式ID生成系统
8. JIT与AOT
9. JIT Performance: Ahead-Of-Time versus Just-In-Time
10. 语义化版本 2.0.0
11. 配置存活、就绪和启动探针