目錄

1、數據庫自增

2、Redis自增

3、Zookeeper

4、其他

4.1、雪花算法

4.2、Tinyid

4.3、Leaf

4.4、數據庫號段?

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1、數據庫自增

利用數據庫表的自增特性，或主鍵唯一性，實現分布式ID

REPLACE INTO id_table (stub) values (’a‘) ;
SELECT LAST_INSERT_ID();

優點：

（1）單調遞增，不會影響數據庫的數據寫入性能。
（2）可讀性高。

缺點：

（1）ID生成涉及到數據庫操作，性能不高。
（2）需要額外引入中央數據庫，鏈路變長導致出錯概率增加。
（3）開發成本相對較高。
（4）數據庫壓力大。

2、Redis自增

Redis的自增命令incr生成全局唯一ID。具體實現方式是:在Redis中維護一個自增的計數器，每次生成ID時，從Redis中獲取計數器的值，然后將其加一并更新回Redis。

通過Redis的INCR自增命令來生成分布式ID。

127.0.0.1:6379> set distributed_id 1     // 將分布式ID初始化為1
OK
127.0.0.1:6379> incr distributed_id      // +1，并返回結果
(integer) 2

優點：

（1）單調遞增，不會影響數據庫的數據寫入性能。
（2）ID生成性能高。
（3）可讀性高。

缺點：

（1）需要額外引入Redis，鏈路變長導致出錯概率增加。
（2）Redis宕機后，RDB + AOF數據恢復較慢，需要Plan B提升恢復速度。
（3）開發成本相對較高。

3、Zookeeper

利用Zookeeper的順序節點特性來生成全局唯一ID。

優點：

• 利用Zookeeper的集群特性保證高可用。

• ID全局唯一。

缺點：

• 需要依賴Zookeeper集群。

• 可能會受到Zookeeper性能的限制。

• 并發競爭較大不適合用Zookeeper

4、其他

4.1、雪花算法

雪花算法是一種生成分布式全局唯一ID的算法，生成的ID稱為Snowflake IDs。這種算法由Twitter創建，并用于推文的ID。

一個Snowflake ID有64位。

• 第1位：Java中long的最高位是符號位代表正負，正數是0，負數是1，一般生成ID都為正數，所以默認為0。

• 接下來前41位是時間戳，表示了自選定的時期以來的毫秒數。

• 接下來的10位代表計算機ID，防止沖突。

• 其余12位代表每臺機器上生成ID的序列號，這允許在同一毫秒內創建多個Snowflake ID。

Snowflake雪花算法的優點：

• 生成的ID全局唯一、趨勢遞增。

• 性能高，可擴展性強。

Snowflake雪花算法的缺點：

• 需要時鐘回撥處理機制。

• 依賴機器ID和數據中心ID的分配。

4.2、Tinyid

Tinyid是滴滴開源的輕量級分布式ID生成系統，它是基于號段模式原理實現的與Leaf如出一轍，每個服務獲取一個號段（1000,2000]、（2000,3000]、（3000,4000]

4.3、Leaf

Leaf是美團點評開源的分布式ID生成系統，包含基于數據庫和基于Zookeeper的兩種實現方式。以基于數據庫的自增ID生成策略為例(數據庫表結構):

CREATE TABLE leaf_alloc (  biz_tag VARCHAR(128) NOT NULL COMMENT '業務key',  max_id BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '當前已分配的最大id',  step INT(11) NOT NULL COMMENT '每次id的增長步長',  PRIMARY KEY (biz_tag)  
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

4.4、數據庫號段?

數據庫號段，是在“數據庫自增ID”方案上做的優化，實現方式如下：

（1）從中央數據庫中獲取出一批分布式ID，并緩存到分布式ID服務本地，業務系統獲取分布式ID的時候，可直接在這個批次內遞增取值。
（2）若該批次分布式ID的號段用完，則需要更新數據庫中的初始值，再次獲取新批次的分布式ID，并重新緩存到分布式ID服務本地，以供使用。

CREATE TABLE id_generator (id int(10) NOT NULL,max_id bigint(20) NOT NULL COMMENT '當前最大id',step int(10) NOT NULL COMMENT '號段的長度',biz_type int(10) NOT NULL COMMENT '業務類型',version int(10) NOT NULL COMMENT '版本號,是一個樂觀鎖，每次都更新version，保證并發時數據的正確性',PRIMARY KEY (`id`)
)

優點：

（1）趨勢遞增，不會影響數據庫的數據寫入性能。
（2）ID生成性能高。
（3）數據庫壓力小。
（4）可讀性高。

缺點：

（1）開發成本很高。
（2）需要額外引入分布式ID服務和中央數據庫，鏈路變長導致出錯概率增加。