CosId 通用、灵活、高性能的分布式 ID 生成器

Posted 2023-04-24

参考技术A CosId 旨在提供通用、灵活、高性能的分布式系统 ID 生成器。 目前提供了俩大类 ID 生成器： SnowflakeId （单机 TPS 性能：409W/s JMH 基准测试 ）、 RedisIdGenerator (单机 TPS 性能(步长 1000)：3687W+/s JMH 基准测试 )。

从 SnowflakeId 设计上可以看出:

CosId-SnowflakeId 主要解决 SnowflakeId 俩大问题：机器号分配问题、时钟回拨问题。 并且提供更加友好、灵活的使用体验。

默认提供的 DefaultClockBackwardsSynchronizer 时钟回拨同步器使用主动等待同步策略， spinThreshold (默认值 10 毫秒) 用于设置自旋等待阈值， 当大于 spinThreshold
时使用线程休眠等待时钟同步，如果超过 brokenThreshold (默认值 2 秒)时会直接抛出 ClockTooManyBackwardsException 异常。

默认提供的 LocalMachineStateStorage 本地机器状态存储，使用本地文件存储机器号、最近一次时间戳，用作 MachineState 缓存。

默认 SnowflakeId 当发生时钟回拨时会直接抛出 ClockBackwardsException 异常，而使用 ClockSyncSnowflakeId 会使用 ClockBackwardsSynchronizer
主动等待时钟同步来重新生成 ID，提供更加友好的使用体验。

javascript 的 Number.MAX_SAFE_INTEGER 只有 53 位，如果直接将 63 位的 SnowflakeId 返回给前端，那么会值溢出的情况，通常我们可以将 SnowflakeId 转换为
String 类型或者自定义 SnowflakeId 位分配来缩短 SnowflakeId 的位数 使 ID 提供给前端时不溢出。

RedisIdGenerator 步长设置为 1 时（每次生成 ID 都需要执行一次 Redis 网络 IO 请求） TPS 性能约为 21W/s ( JMH 基准测试 )，如果在部分场景下我们对 ID 生成的 TPS 性能有更高的要求，那么可以选择使用增加每次 ID 分发步长来降低网络 IO 请求频次，提高 IdGenerator
性能（比如增加步长为 1000，性能可提升到 3545W+/s JMH 基准测试 ）。

在实际使用中我们一般不会所有业务服务使用同一个 IdGenerator ，而是不同的业务使用不同的 IdGenerator ，那么 IdGeneratorProvider
就是为了解决这个问题而存在的，他是 IdGenerator 的容器，可以通过业务名来获取相应的 IdGenerator 。

CosId-Examples

高性能分布式ID生成

1：创建表（id, key, value, version）, 添加一条数据 1，serviceNum, 0, 1

2：每台service或者web启动的时候往数据库value值加1

3：AtomicLong c = new AtomicLong(value * 需要生成的ID数量)

4：分布式ID = 时间戳 + incrementAndGet()

5：0点更新c的初始值

优点：性能高，全是java生成， 100%唯一。

缺点：数据库ID主键会出现空缺，影响插入性能。