参考：

JavaGuide：《分布式 id》

 

1、数据库主键自增

  • 优点 ：实现起来比较简单、ID 有序递增、存储消耗空间小
  • 缺点 ： 支持的并发量不大、存在数据库单点问题（可以使用数据库集群解决，不过增加了复杂度）、ID 没有具体业务含义、安全问题（比如根据订单 ID 的递增规律就能推算出每天的订单量，商业机密啊！ ）、每次获取 ID 都要访问一次数据库（增加了对数据库的压力，获取速度也慢）

 

2、数据库号段模式

数据库主键自增这种模式，每次获取 ID 都要访问一次数据库，ID 需求比较大的时候，肯定是不行的。

如果我们可以批量获取，然后存在在内存里面，需要用到的时候，直接从内存里面拿就舒服了！这也就是我们说的 基于数据库的号段模式来生成分布式 ID。

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 '号段的长度',
  `version` int(20) NOT NULL COMMENT '版本号',
  `biz_type`    int(20) NOT NULL COMMENT '业务类型',
   PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

current_max_id 字段和step字段主要用于获取批量 ID，获取的批量 id 为： current_max_id ~ current_max_id+step。、

够用，直接从内存取。不够用的话，更新之后重新 SELECT 即可。

 

 

3、NoSQL(Redis incr)

  • 优点 ： 性能不错并且生成的 ID 是有序递增的
  • 缺点 ： 支持的并发量不大、存在单点问题（redis 集群是根据 key 取 hash）、ID 没有具体业务含义、安全问题（比如根据订单 ID 的递增规律就能推算出每天的订单量，商业机密啊！ ）、每次获取 ID 都要访问一次 Redis\

 

4、UUID

UUID 是 Universally Unique Identifier（通用唯一标识符） 的缩写。UUID 包含 32 个 16 进制数字（8-4-4-4-12）。

5 种不同的 Version(版本)值分别对应的含义（参考维基百科对于 UUID 的介绍）：

  • 版本 1 : UUID 是根据时间和节点 ID（通常是 MAC 地址）生成；
  • 版本 2 : UUID 是根据标识符（通常是组或用户 ID）、时间和节点 ID 生成；
  • 版本 3、版本 5 : 版本 5 - 确定性 UUID 通过散列（hashing）名字空间（namespace）标识符和名称生成；
  • 版本 4 : UUID 使用随机性或伪随机性生成。

JDK 中通过 UUID 的 randomUUID() 方法生成的 UUID 的版本默认为 4。

 

虽然，UUID 可以做到全局唯一性，但是，我们一般很少会使用它。

比如使用 UUID 作为 MySQL 数据库主键的时候就非常不合适：

  • 数据库主键要尽量越短越好，而 UUID 的消耗的存储空间比较大（32 个字符，128 位）。
  • UUID 是无顺序的，InnoDB 引擎下，数据库主键的无序性会严重影响数据库性能。

最后，我们再简单分析一下 UUID 的优缺点  :

  • 优点 ：生成速度比较快、简单易用
  • 缺点 ： 存储消耗空间大（32 个字符串，128 位） 、 不安全（基于 MAC 地址生成 UUID 的算法会造成 MAC 地址泄露)、无序（非自增）、没有具体业务含义、需要解决重复 ID 问题（当机器时间不对的情况下，可能导致会产生重复 ID）

 

5、雪花算法

Snowflake 由 64 bit 的二进制数字组成，这 64bit 的二进制被分成了几部分，每一部分存储的数据都有特定的含义：

  • 第 0 位： 符号位（标识正负），始终为 0，没有用，不用管。
  • 第 1~41 位 ：一共 41 位，用来表示时间戳，单位是毫秒，可以支撑 2 ^41 毫秒（约 69 年）
  • 第 42~52 位 ：一共 10 位，一般来说，前 5 位表示机房 ID，后 5 位表示机器 ID（实际项目中可以根据实际情况调整）。这样就可以区分不同集群/机房的节点。
  • 第 53~64 位 ：一共 12 位，用来表示序列号。 序列号为自增值（单机递增，全局不一定），代表单台机器每毫秒能够产生的最大 ID 数(2^12 = 4096),也就是说单台机器每毫秒最多可以生成 4096 个 唯一 ID。

优缺点：

  • 优点 ：生成速度比较快、生成的 ID 有序递增（单机递增，全局不一定）、比较灵活（可以对 Snowflake 算法进行简单的改造比如加入业务 ID）
  • 缺点 ： 需要解决重复 ID 问题（依赖时间，当机器时间不对的情况下，可能导致会产生重复 ID）。

避免机器时间回拨：

维护一个 lastStamp

if (currStamp < this.lastStamp) {
   throw new IllegalStateException("Clock moved backwards.  Refusing to generate id");
}