关于全局uuid的一点设想

Posted 2021-01-28 albizzia

在一次公开课上，听别人讲过全局分布式uuid的设计，听过twitter的snowflake的设计。也听过，如果使用单独的计数器服务，不可能每次都保存当前计数器到文本，自己想到应该可以每隔一些数，例如1万次，10万次，反正64位的空间比较大，然后保存起来，那么就没有每次保存，对硬盘的写入压力。当出现故障的时候，跳过这么多数就可以了。只是，这个据说也是微信的uuid设计方案。我如果拿这个来讲，岂不是抄袭很严重。下面先给出uuid服务的图：

对于snowflake和微信的计数保存方案，各个各的优点，在我看来，可以考虑联合这两种方案。方案大致如下：

1. 对于不同的uuid server，给予不同的前缀，那么不同的uuid服务器的计数互不干扰，这个依赖于运维来实现，当然，如果开发打算自己做，我觉得也没有问题。

2. 对于每个uuid服务器，启动的时候，从当前电脑获取出当前的时间，在这里，可以考虑从epoch开始的秒数，然后有一个次数计数器，从0开始计数，假设这个计数器为32位，每次来一个请求，次数计数器+1，可以考虑当这个计数器达到最大值时，检查一下当前秒数，是不是和上一次获取秒数不同，如果相同（对于当前例子来说，基本不可能），则休眠若干毫秒，然后再次获取当前时间，如果不同，则将次数计数器重新置为0，继续进行计数。你们应该不难看出，我这里的计数器是

　　

uuid server 的前缀 + 当前秒数 + 次数计数器值

3. 对于程序崩溃的处理，并不困难，只需要在程序启动的地方添加一个sleep（休眠），让程序1s后启动就可以了，那么就可以保证新的计数器，之前不会出现过。

4. 参数说明：上面所说的参数，可能不是最优的，例如，可以考虑，将时间改为从epoch开始的毫秒数，0.1s，或者其他的，这个看各自的需求，计数器，也可以考虑使用30个bit，24个bit，那么对应的最大值也需要根据这个进行调整，可能使总的计数器位数更少，或者更多。总之，这些东西有赖于各自测试，达到自己的目的就好。调整时间的精度，例如精度调整为0.1s，那么程序再次启动，sleep的时间可以更短，这个对某些项目可能有所帮助。

5. 需要处理的问题，这里主要是时间。有一点需要说明，这种实现方式，不同电脑存储的uuid之间没有严格的时间关系，没办法比较先后，同一台电脑的uuid可以区分先后。对于同一台电脑，重启之后运行正常，依赖于本地时间没有被改动，如果本地时间向前调整，那么可能会出现uuid重复的问题，先后顺序也不能被保证。只是，如果次数计数器值空间很大，那么出现重复的几率应该不大。如果打算将当前的前缀给另外一台电脑使用，那么需要那台电脑的时间不低于当前电脑，否则也可能出现重复。只是，如果那台电脑的时间在这台电脑时间之后，应该没有问题。

6. 如果担心时间问题，可以在程序中改变时间的时候，进行一次打印，打印出当前的时间，再次启动的时候可以进行查看。

7. 顺序的额外说明：不同电脑的时间同步对uuid跨电脑排序用处不大，因为uuid中的时间，只能说明记录的uuid发生在这个时间或者之后，并不一定是这个时间。

8. 对于计数器的实现来说，可以考虑使用atomic，也可以考虑使用中间件一类的，看实现方便，以及各自喜好。

关于这个问题，就简单说到这里，如果文中有什么问题，希望能够指出来。