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分布式生成唯一ID有几种方案?

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分布式生成唯一ID有几种方案?

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1、数据库自增长序列或字段, 最常见的方式。利用数据库,全数据库唯一。 优点:1.简单,代码方便,性能可以接受。 2.数字ID天然排序,对分页或者需要排序的结果很有帮助。 缺点:1)不同数据库语法和实现不同,数据库迁移的时候或多数据库版本支持的时候需要处理。 2)在单个数据库或读写分离或一主多从的情况下,只有一个主库可以生成。有单点故障的风险。 3)在性能达不到要求的情况下,比较难于扩展。 4)如果遇见多个系统需要合并或者涉及到数据迁移会相当痛苦。 5)分表分库的时候会有麻烦。 优化方案: 针对主库单点,如果有多个Master库,则每个Master库设置的起始数字不一样,步长一样,可以是Master的个数。比如:Master1 生成的是 1,4,7,10,Master2生成的是2,5,8,11 Master3生成的是 3,6,9,12。这样就可以有效生成集群中的唯一ID,也可以大大降低ID生成数据库操作的负载。 2、UUID ,常见的方式。可以利用数据库也可以利用程序生成,一般来说全球唯一。 优点: 1)简单,代码方便。      2)生成ID性能非常好,基本不会有性能问题。 3)全球唯一,在遇见数据迁移,系统数据合并,或者数据库变更等情况下,可以从容应对。 缺点: 1)没有排序,无法保证趋势递增。 2)UUID往往是使用字符串存储,查询的效率比较低。 3)存储空间比较大,如果是海量数据库,就需要考虑存储量的问题。 4)传输数据量大        5)不可读。 3、UUID的变种 1)为了解决UUID不可读,可以使用UUID to Int64的方法。 // 根据GUID获取唯一数字序列 public static long GuidToInt64() { byte[] bytes = Guid.NewGuid().ToByteArray(); return BitConverter.ToInt64(bytes, 0); } 2)为了解决UUID无序的问题,NHibernate在其主键生成方式中提供了Comb算法(combined guid/timestamp)。保留GUID的10个字节,用另6个字节表示GUID生成的时间(DateTime)。

private Guid GenerateComb() {
byte[] guidArray = Guid.NewGuid().ToByteArray();

DateTime baseDate = new DateTime(1900, 1, 1);
DateTime now = DateTime.Now;

// Get the days and milliseconds which will be used to build 
//the byte string 
TimeSpan days = new TimeSpan(now.Ticks - baseDate.Ticks);
TimeSpan msecs = now.TimeOfDay;

// Convert to a byte array 
// Note that SQL Server is accurate to 1/300th of a 
// millisecond so we divide by 3.333333 
byte[] daysArray = BitConverter.GetBytes(days.Days);
byte[] msecsArray = BitConverter.GetBytes((long)
(msecs.TotalMilliseconds / 3.333333));

// Reverse the bytes to match SQL Servers ordering 
Array.Reverse(daysArray);
Array.Reverse(msecsArray);

// Copy the bytes into the guid 
Array.Copy(daysArray, daysArray.Length - 2, guidArray,
guidArray.Length - 6, 2);
Array.Copy(msecsArray, msecsArray.Length - 4, guidArray,
guidArray.Length - 4, 4);

return new Guid(guidArray); }

用上面的算法测试一下,得到如下的结果:作为比较,前面3个是使用COMB算法得出的结果,最后12个字符串是时间序(统一毫秒生成的3个UUID),过段时间如果再次生成,则12个字符串会比图示的要大。后面3个是直接生成的GUID。  如果想把时间序放在前面,可以生成后改变12个字符串的位置,也可以修改算法类的最后两个Array.Copy。 4、Redis生成ID 当使用数据库来生成ID性能不够要求的时候,我们可以尝试使用Redis来生成ID。这主要依赖于Redis是单线程的,所以也可以用生成全局唯一的ID。可以用Redis的原子操作 INCR和INCRBY来实现。 可以使用Redis集群来获取更高的吞吐量。假如一个集群中有5台Redis。可以初始化每台Redis的值分别是1,2,3,4,5,然后步长都是5。各个Redis生成的ID为: A:1,6,11,16,21 B:2,7,12,17,22 C:3,8,13,18,23 D:4,9,14,19,24 E:5,10,15,20,25 这个,随便负载到哪...

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