其实路不是走得快,走得多就好,重要的是找到适宜本人的路线。
这是分库分表之后你必然要面对的一个问题,就是 id 咋生成?因为要是分成多个表之后,每个表都是从 1 开始累加,那必定不对啊,须要一个全局惟一的 id 来反对。所以这都是你理论生产环境中必须思考的问题。
基于数据库的实现计划
数据库自增 id
这个就是说你的零碎里每次失去一个 id,都是往一个库的一个表里插入一条没什么业务含意的数据,而后获取一个数据库自增的一个 id。拿到这个 id 之后再往对应的分库分表里去写入。
这个计划的益处就是不便简略,谁都会用;毛病就是单库生成自增 id,要是高并发的话,就会有瓶颈的;如果你硬是要改良一下,那么就专门开一个服务进去,这个服务每次就拿到以后 id 最大值,而后本人递增几个 id,一次性返回一批 id,而后再把以后最大 id 值批改成递增几个 id 之后的一个值;然而无论如何都是基于单个数据库。
适宜的场景:分库分表就俩起因,要不就是单库并发太高,要不就是单库数据量太大;除非是你并发不高,然而数据量太大导致的分库分表扩容,你能够用这个计划,因为可能每秒最高并发最多就几百,那么就走独自的一个库和表生成自增主键即可。
设置数据库 sequence 或者表自增字段步长
能够通过设置数据库 sequence 或者表的自增字段步长来进行程度伸缩。
比如说,当初有 8 个服务节点,每个服务节点应用一个 sequence 性能来产生 ID,每个 sequence 的起始 ID 不同,并且顺次递增,步长都是 8。
适宜的场景:在用户避免产生的 ID 反复时,这种计划实现起来比较简单,也能达到性能指标。然而服务节点固定,步长也固定,未来如果还要减少服务节点,就不好搞了。
UUID
益处就是本地生成,不要基于数据库了;不好之处就是,UUID 太长了、占用空间大,作为主键性能太差了;更重要的是,UUID 不具备有序性,会导致 B+ 树索引在写的时候有过多的随机写操作(间断的 ID 能够产生局部程序写),还有,因为在写的时候不能产生有程序的 append 操作,而须要进行 insert 操作,将会读取整个 B+ 树节点到内存,在插入这条记录后会将整个节点写回磁盘,这种操作在记录占用空间比拟大的状况下,性能降落显著。
适宜的场景:如果你是要随机生成个什么文件名、编号之类的,你能够用 UUID,然而作为主键是不能用 UUID 的。
UUID.randomUUID().toString().replace(“-”, “”) -> dff7a1016f1a4a889c9e76e1bfd8ecb4
获取零碎以后工夫
这个就是获取以后工夫即可,然而问题是,并发很高的时候,比方一秒并发几千,会有反复的状况,这个是必定不适合的。根本就不必思考了。
适宜的场景:用这个计划,个别是将以后工夫跟很多其余的业务字段拼接起来,作为一个 id,如果业务上你感觉能够承受,那么也是能够的。你能够将别的业务字段值跟以后工夫拼接起来,组成一个全局惟一的编号。
snowflake 算法
snowflake 算法是 twitter 开源的分布式 id 生成算法,采纳 Scala 语言实现,是把一个 64 位的 long 型的 id,1 个 bit 是不必的,用其中的 41 bit 作为毫秒数,用 10 bit 作为工作机器 id,12 bit 作为序列号。
- 1 bit:不必,为啥呢?因为二进制里第一个 bit 如果是 1,那么都是正数,然而咱们生成的 id 都是负数,所以第一个 bit 对立都是 0。
- 41 bit:示意的是工夫戳,单位是毫秒。41 bit 能够示意的数字多达
2^41 - 1
,也就是能够标识2^41 - 1
个毫秒值,换算成年就是示意69年的工夫。 - 10 bit:记录工作机器 id,代表的是这个服务最多能够部署在 2^10台机器上,也就是1024台机器。然而 10 bit 里 5 个 bit 代表机房 id,5 个 bit 代表机器 id。意思就是最多代表
2^5
个机房(32个机房),每个机房里能够代表2^5
个机器(32台机器)。 - 12 bit:这个是用来记录同一个毫秒内产生的不同 id,12 bit 能够代表的最大正整数是
2^12 - 1 = 4096
,也就是说能够用这个 12 bit 代表的数字来辨别同一毫秒内的 4096 个不同的 id。
public class IdWorker { private long workerId; private long datacenterId; private long sequence; public IdWorker(long workerId, long datacenterId, long sequence) { // sanity check for workerId // 这儿就查看了一下,要求就是你传递进来的机房id和机器id不能超过32,不能小于0 if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) { throw new IllegalArgumentException( String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", maxWorkerId)); } if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) { throw new IllegalArgumentException( String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0", maxDatacenterId)); } System.out.printf( "worker starting. timestamp left shift %d, datacenter id bits %d, worker id bits %d, sequence bits %d, workerid %d", timestampLeftShift, datacenterIdBits, workerIdBits, sequenceBits, workerId); this.workerId = workerId; this.datacenterId = datacenterId; this.sequence = sequence; } private long twepoch = 1288834974657L; private long workerIdBits = 5L; private long datacenterIdBits = 5L; // 这个是二进制运算,就是 5 bit最多只能有31个数字,也就是说机器id最多只能是32以内 private long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits); // 这个是一个意思,就是 5 bit最多只能有31个数字,机房id最多只能是32以内 private long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits); private long sequenceBits = 12L; private long workerIdShift = sequenceBits; private long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits; private long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits; private long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits); private long lastTimestamp = -1L; public long getWorkerId() { return workerId; } public long getDatacenterId() { return datacenterId; } public long getTimestamp() { return System.currentTimeMillis(); } public synchronized long nextId() { // 这儿就是获取以后工夫戳,单位是毫秒 long timestamp = timeGen(); if (timestamp < lastTimestamp) { System.err.printf("clock is moving backwards. Rejecting requests until %d.", lastTimestamp); throw new RuntimeException(String.format( "Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp)); } if (lastTimestamp == timestamp) { // 这个意思是说一个毫秒内最多只能有4096个数字 // 无论你传递多少进来,这个位运算保障始终就是在4096这个范畴内,防止你本人传递个sequence超过了4096这个范畴 sequence = (sequence + 1) & sequenceMask; if (sequence == 0) { timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp); } } else { sequence = 0; } // 这儿记录一下最近一次生成id的工夫戳,单位是毫秒 lastTimestamp = timestamp; // 这儿就是将工夫戳左移,放到 41 bit那儿; // 将机房 id左移放到 5 bit那儿; // 将机器id左移放到5 bit那儿;将序号放最初12 bit; // 最初拼接起来成一个 64 bit的二进制数字,转换成 10 进制就是个 long 型 return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) | (datacenterId << datacenterIdShift) | (workerId << workerIdShift) | sequence; } private long tilNextMillis(long lastTimestamp) { long timestamp = timeGen(); while (timestamp <= lastTimestamp) { timestamp = timeGen(); } return timestamp; } private long timeGen() { return System.currentTimeMillis(); } // ---------------测试--------------- public static void main(String[] args) { IdWorker worker = new IdWorker(1, 1, 1); for (int i = 0; i < 30; i++) { System.out.println(worker.nextId()); } }}
怎么说呢,大略这个意思吧,就是说 41 bit 是以后毫秒单位的一个工夫戳;而后 5 bit 是你传递进来的一个机房 id(然而最大只能是 32 以内),另外 5 bit 是你传递进来的机器 id(然而最大只能是 32 以内),剩下的那个 12 bit序列号,就是如果跟你上次生成 id 的工夫还在一个毫秒内,那么会把程序给你累加,最多在 4096 个序号以内。
所以你本人利用这个工具类,本人搞一个服务,而后对每个机房的每个机器都初始化这么一个货色,刚开始这个机房的这个机器的序号就是 0。而后每次接管到一个申请,说这个机房的这个机器要生成一个 id,你就找到对应的 Worker 生成。
利用这个 snowflake 算法,你能够开发本人公司的服务,甚至对于机房 id 和机器 id,反正给你预留了 5 bit + 5 bit,你换成别的有业务含意的货色也能够的。
这个 snowflake 算法相对来说还是比拟靠谱的,所以你要真是搞分布式 id 生成,如果是高并发啥的,那么用这个应该性能比拟好,个别每秒几万并发的场景,也足够你用了。