分布式系统全局唯一ID生成器
分布式系统全局唯一ID生成器
代码实现示例repo地址
使用场景一般：
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分布式系统设计时，数据分片场景下，通常需要一个全局唯一id；
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在消息系统中需要消息唯一ID标识来防止消息重复；
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多系统打通需要一个全局唯一标识 （如集团各业务线面对不同用户，需要一个全局用户id）；
一般有三种方式实现：
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UUID
Universally Unique Identifier 是自由软件基金会组织制定的唯一辨识ID生成标准，大多数系统已实现，如微软的GUID实现。
生成格式如：3d422567-f034-4ab4-b98f-a34fd263d0de。
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sequence
使用数据库维护一张映射表，使用主键自增生成唯一ID。
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SnowFlake
Twitter实现的算法，使用时间戳+机器分配标识+自增序列组成64位数字ID。
生成格式如：1292755860950487050
UUID
实现可通过以下方式：
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google方案：https://github.com/google/uuid
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linux命令：
/usr/bin/uuidgen
优点：性能高，本地生成，无依赖。
缺点：生成格式太长，不适合做数据库主键id，基于mac地址生成算法可能导致mac地址泄漏。
sequece
实现的时候需要注意并发写读，使用事务进行解决。
在冗余服务部署时，可部署多个库表且设置不同step，让每个sequence产生不同id。
可提前进行分配id然后加载到业务中，可减少数据库IO操作，提高性能。
优点：ID单调递增，方便排序，且方案成熟部署简单。
缺点：依赖DB，若为单节点则有性能瓶颈，若为主从架构则需要注意主从一致性问题。
SnowFlake
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1位最高位：符号位不使用；
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41位时间戳：2^41-1个数字代表69年，所以设置发号起始时间最好为发号器首次运行时间 ；
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10位工作机器id：也会分为5位datacenterId和5位workerId ；
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12位序列号：2^12-1个数字总共4095，同一毫秒同一机器节点可以并发产生4095个不同Id；
在部署上面，不同机器使用不同DatacenterId（数据中心集群id）和WorkerId （机器节点id），最多可部署1024个节点。
多节点部署时，可使用zookeeper做节点分布式协调进行一致性管理，当出现时钟回拨可由zk来同步时间或摘除节点。
优点：ID呈递增趋势，满足排序场景，不依赖于其他组件且易于维护。
缺点：依赖机器时钟，会因为时钟回拨问题会导致发号重复或不可用，代码实现时采用循环等待下一时钟的方式，可能会有性能问题。
总结
| UUID | sequence | snowflake | |
|---|---|---|---|
| 描述 | 集成在标准系统中可简单生成 | 使用DB自增id实现 | 根据时间+机器分配标识+自增序列生成 |
| 依赖 | 无 | DB | 无 |
| 优点 | 本地生成性能高 | 部署简单生成ID单调递增 | 部署简单生成ID单调递增 |
| 缺点 | 生成号码复杂，很多场景不利于使用 | 依赖DB有性能问题和重复发号问题号码存在规律会泄露信息 | 依赖系统时钟，时钟回拨会造成重复发号问题 |
针对sequence表方式、snowflake方式的缺点，美团leaf给出了更详细的优化方案可以参考，这里就不过多引用，直接查看参考文档。