面试官：说几种常用的分布式 ID 解决方案

在复杂的分布式系统中，ID就是大量的数据和消息的唯一标识。

举个例子，数据库的ID字段在单体的情况下可以使用自增来作为ID，但是对数据分库分表后一定需要一个唯一的ID来标识一条数据，这个ID就是分布式ID。对于分布式ID而言，也需要具备分布式系统的特点：高并发，高可用，高性能等特点。

分布式ID实现方案

常用方案对比：

目前流行的分布式ID解决方案有两种：「号段模式」和「雪花算法」。

「号段模式」依赖于数据库，但是区别于数据库主键自增的模式。假设100为一个号段100，200，300，每取一次可以获得100个ID，性能显著提高。

「雪花算法」是由符号位+时间戳+工作机器id+序列号组成的，如图所示：

符号位为0，0表示正数，ID为正数。

时间戳位用来存放时间戳，单位是ms。

工作机器id位用来存放机器的id，通常分为5个区域位+5个服务器标识位。

序号位是自增。

雪花算法能存放多少数据？时间范围：2^41 / (3652460601000) = 69年 工作进程范围：2^10 = 1024 序列号范围：2^12 = 4096，表示1ms可以生成4096个ID。

根据这个算法的逻辑，只需要将这个算法用Java语言实现出来，封装为一个工具方法，那么各个业务应用可以直接使用该工具方法来获取分布式ID，只需保证每个业务应用有自己的工作机器id即可，而不需要单独去搭建一个获取分布式ID的应用。

分布式ID开源组件

如何选择开源组件

选择开源组件首先需要看软件特性是否满足需求，主要包括兼容性和扩展性。

其次需要看目前的技术能力，根据目前自己或者团队的技术栈和技术能力，能否可以平滑的使用。

第三，要看开源组件的社区，主要关注更新是否频繁、项目是否有人维护、遇到坑的时候可以取得联系寻求帮助、是否在业内被广泛使用等。

美团Leaf

Leaf是美团基础研发平台推出的一个分布式ID生成服务（需要启动一个ID生成服务）。

目前已经广泛应用于美团金融、美团外卖、美团酒旅等多个部门。

Leaf特性如下：

• 全局唯一，绝对不会出现重复的ID，且ID整体趋势递增。
• 高可用，服务完全基于分布式架构，即使MySQL宕机，也能容忍一段时间的数据库不可用。
• 高并发低延时，在CentOS 4C8G的虚拟机上，远程调用QPS可达5W+，TP99在1ms内。
• 接入简单，直接通过公司RPC服务或者HTTP调用即可接入。

Leaf的GitHub地址：https://github.com/Meituan-Dianping/Leaf

百度UidGenerator

UidGenerator百度开源的一款基于Snowflake算法的分布式高性能唯一ID生成器。

在实现上, UidGenerator通过借用未来时间来解决sequence天然存在的并发限制; 采用RingBuffer来缓存已生成的UID, 并行化UID的生产和消费, 同时对CacheLine补齐，避免了由RingBuffer带来的硬件级「伪共享」问题. 最终单机QPS可达600万。

UidGenerator的GitHub地址：https://github.com/baidu/uid-generator