分布式ID生成器

Posted 2023-04-24

参考技术A

在分布式系统中，往往需要对大量的数据和消息进行唯一标识，此时一个能够生成全局唯一ID的系统是非常必要的，那么业务系统对ID号的要求有哪些呢？

UUID

UUID(Universally Unique Identifier)的标准型式包含32个16进制数字，以连字号分为五段，形式为8-4-4-4-12的36个字符，示例：5e8c4456-6166-40d6-9b9f-fb37a150bc6e，到目前为止业界一共有5种方式生成UUI，Java标准类库中已经提供了UUID的API。

优点：

缺点：

类snowflake方案

雪花ID生成的是一个64位的二进制正整数，然后转换成10进制的数。64位二进制数由如下部分组成：

41-bit的时间可以表示（1L<<41）/(1000L*3600*24*365)=69年的时间，10-bit机器可以分别表示1024台机器。如果我们对IDC划分有需求，还可以将10-bit分5-bit给IDC，分5-bit给工作机器。这样就可以表示32个IDC，每个IDC下可以有32台机器，可以根据自身需求定义。12个自增序列号可以表示2^12个ID，理论上snowflake方案的QPS约为409.6w/s，这种分配方式可以保证在任何一个IDC的任何一台机器在任意毫秒内生成的ID都是不同的。

但是对于绝大部分普通应用程序来说，根本不需要每秒超过400万的ID，机器数量也达不到1024台，所以，我们可以改进一下，使用更短的ID生成方式：53bitID由32bit秒级时间戳+16bit自增+5bit机器标识组成，累积32台机器，每秒可以生成6.5万个序列号。

代码示例

最后，为什么采用最多53位整型，而不是64位整型？这是因为考虑到大部分应用程序是Web应用，如果要和javascript打交道，由于JavaScript支持的最大整型就是53位，超过这个位数，JavaScript将丢失精度。因此，使用53位整数可以直接由JavaScript读取，而超过53位时，就必须转换成字符串才能保证JavaScript处理正确，这会给API接口带来额外的复杂度。

参考资料：https://github.com/michaelliao/itranswarp/blob/master/src/main/java/com/itranswarp/util/IdUtil.java

基于redis的分布式ID生成器

基于redis的分布式ID生成器