為什么需要全局唯一id
在分布式架構(gòu)下，經(jīng)常有需求需要生成全局唯一id，比如優(yōu)惠券等券碼，或者分庫(kù)分表，每個(gè)表都用自增id，會(huì)導(dǎo)致每個(gè)表的id都不唯一，都需要生成全局唯一id。
這里介紹幾種分布式架構(gòu)下全局唯一id的生成方式，然后再結(jié)合具體場(chǎng)景說(shuō)下實(shí)際項(xiàng)目中遇到哪些問(wèn)題和解決方案，最后介紹下美團(tuán)的全局唯一id生成服務(wù)leaf的實(shí)現(xiàn)。
常用解決方案
一、UUID
這是最容易想到的方案，UUID(Universally Unique Identifier)是32個(gè)16進(jìn)制數(shù)字，以連字號(hào)分為五段，形式為8-4-4-4-12的36個(gè)字符，目前生成方式有5種，可參考A Universally Unique IDentifier (UUID) URN Namespace
好處就是生成很簡(jiǎn)單，每個(gè)系統(tǒng)本地生成就可以。
壞處更加明顯，就是太長(zhǎng)和無(wú)序，會(huì)導(dǎo)致以下問(wèn)題：
1、很多業(yè)務(wù)場(chǎng)景不適用，比如優(yōu)惠券的發(fā)放，可能12位的券池就能滿足發(fā)放的需要了，太長(zhǎng)不但不易于存儲(chǔ)，還會(huì)導(dǎo)致無(wú)法用于券碼的展示
2、不利于做索引。mysql存儲(chǔ)時(shí)，uuid的長(zhǎng)度太長(zhǎng)不利于做主鍵，而且無(wú)序性會(huì)導(dǎo)致作為主鍵插入時(shí)數(shù)據(jù)位置頻繁變動(dòng)，影響性能
所以，很多場(chǎng)景或者用于主鍵的情況下，都不能使用uuid
二、數(shù)據(jù)庫(kù)自增主鍵
可以創(chuàng)建一個(gè)表，通過(guò)數(shù)據(jù)插入獲取對(duì)應(yīng)的自增主鍵，作為全局唯一id
缺點(diǎn)也很明顯，就是高并發(fā)的場(chǎng)景下，受限于單臺(tái)mysql的性能。而且可用性差，DB出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致id無(wú)法生成。
當(dāng)然可以通過(guò)主從的方式增強(qiáng)可用性，同時(shí)增加表采用不同自增步長(zhǎng)的方式增加并發(fā)性能，比如假設(shè)我們要部署N臺(tái)機(jī)器，步長(zhǎng)需設(shè)置為N，每臺(tái)的初始值依次為0,1,2…N-1；但是還會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題，比如不利于拓展，想提升性能就要堆機(jī)器，但是步長(zhǎng)已經(jīng)確定不好更改，主從延遲會(huì)導(dǎo)致唯一id的不唯一，。
三、snowflake
這是twitter開源的分布式id生成算法，這種方案把64-bit分別劃分成多段，分開來(lái)標(biāo)示機(jī)器、時(shí)間等，比如在snowflake中的64-bit分別表示如下圖（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）所示：
上面第一個(gè)部分，是1個(gè)bit：0，這個(gè)是無(wú)意義的上面第二個(gè)部分是41個(gè)bit：表示的是時(shí)間戳；上面第三個(gè)部分是5個(gè)bit：表示的是機(jī)房id，10001上面第四個(gè)部分是5個(gè)bit：表示的是機(jī)器id，1 1001上面第五個(gè)部分是12個(gè)bit：表示的序號(hào)，就是某個(gè)機(jī)房某臺(tái)機(jī)器上這一毫秒內(nèi)同時(shí)生成的id的序號(hào)，0000 00000000
優(yōu)點(diǎn)就是靈活，5位可以用來(lái)做業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)
缺點(diǎn)呢就是比較依賴時(shí)鐘
實(shí)際應(yīng)用
場(chǎng)景一：分庫(kù)分表后數(shù)據(jù)唯一id
需求：
- id要作為主鍵，即要滿足趨勢(shì)遞增
- id長(zhǎng)度盡量小
這種場(chǎng)景我們?cè)陧?xiàng)目中使用了數(shù)據(jù)庫(kù)自增主鍵的方式，創(chuàng)建了32張表，步長(zhǎng)32并設(shè)置遞增初始值的方式，生成唯一id，可以較好的滿足該場(chǎng)景。
場(chǎng)景二：團(tuán)購(gòu)券券碼
需求：
- 券碼唯一且不能趨勢(shì)遞增，不然用戶會(huì)猜測(cè)券碼，不安全
- 券碼長(zhǎng)度控制在可接受范圍
這種場(chǎng)景項(xiàng)目中用了碰撞的方式，隨機(jī)生成的固定長(zhǎng)度券碼保存在券碼表，券碼唯一索引，job定時(shí)補(bǔ)充券碼表并撈取可用券碼到緩存券池。
