分布式唯一ID生成器

在應用程式中，經常需要全域性唯一的id作為資料庫主鍵。如何生成全域性唯一id？

首先，需要確定全域性唯一id是整型還是字串？如果是字串，那麼現有的uuid就完全滿足需求，不需要額外的工作。缺點是字串作為id占用空間大，索引效率比整型低。

如果採用整型作為id，那麼首先排除掉32位int型別，因為範圍太小，必須使用64位long型。

採用整型作為id時，如何生成自增、全域性唯一且不重複的id？

方案一：利用資料庫的自增id，從1開始，基本可以做到連續遞增。oracle可以用sequence，mysql可以用主鍵的auto_increment，雖然不能保證全域性唯一，但每個表唯一，也基本滿足需求。

資料庫自增id的缺點是資料在插入前，無法獲得id。資料在插入後，獲取的id雖然是唯一的，但一定要等到事務提交後，id才算是有效的。有些雙向引用的資料，不得不插入後再做一次更新，比較麻煩。

第二種方式是採用乙個集中式id生成器，它可以是redis，也可以是zookeeper，也可以利用資料庫的表記錄最後分配的id。

這種方式最大的缺點是複雜性太高，需要嚴重依賴第三方服務，而且**配置繁瑣。一般來說，越是複雜的方案，越不可靠，並且測試越痛苦。

第三種方式是類似twitter的snowflake演算法，它給每台機器分配乙個唯一標識，然後通過時間戳+標識+自增實現全域性唯一id。這種方式好處在於id生成演算法完全是乙個無狀態機，無網路呼叫，高效可靠。缺點是如果唯一標識有重複，會造成id衝突。

snowflake演算法採用41bit毫秒時間戳，加上10bit機器id，加上12bit序列號，理論上最多支援1024臺機器每秒生成4096000個序列號，對於twitter的規模來說夠用了。

但是對於絕大部分普通應用程式來說，根本不需要每秒超過400萬的id，機器數量也達不到1024臺，所以，我們可以改進一下，使用更短的id生成方式：

53bitid由32bit秒級時間戳+16bit自增+5bit機器標識組成，累積32臺機器，每秒可以生成6.5萬個序列號，核心**：

1

private
static
synchronized
long nextid(long
epochsecond) 
7if (lastepoch !=epochsecond) 
11     offset++;
12long next = offset &max_next;
13if (next == 0) 
17return
generateid(epochsecond, next, shard_id);
18 }

時間戳減去乙個固定值，此方案最高可支援到2023年。

如果每秒6.5萬個序列號不夠怎麼辦？沒關係，可以繼續遞增時間戳，向前「借」下一秒的6.5萬個序列號。

同時還解決了時間回撥的問題。

機器標識採用簡單的主機名方案，只要主機名符合host-1，host-2就可以自動提取機器標識，無需配置。

應用id 分布式唯一ID生成器

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