全局ID生成器：从零到精通，揭秘大厂核心技术

引言：为什么需要全局ID生成器？

在分布式系统中，全局唯一 ID 的生成是一个看似简单却至关重要的问题。无论是电商订单号、用户 ID，还是支付交易号，都需要一个全局唯一且有序的 ID 来标识每个业务操作。如果 ID 重复或混乱，将会导致严重的数据混乱甚至系统崩溃。

本文将深入探讨 全局 ID 生成器 的常见实现方法，包括它们的原理、实现代码、优缺点及适用场景。此外，我们还会整理一些企业在面试中可能问到的高频问题，帮助你在职场竞争中脱颖而出。

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正文：全局 ID 生成器的常见方法与实现

一、自增ID（Auto-Increment ID）

1. 原理与实现

自增 ID 是数据库中最常见的 ID 生成方式，通过 AUTO_INCREMENT 实现。

CREATE TABLE users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL 
);

2. 优缺点

• 优点：简单易用，天然有序。
• 缺点：
  • 分布式场景下无法保证唯一性。
  • 高并发场景下性能瓶颈明显。

3. 适用场景

适用于单机数据库的小型系统。

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二、UUID（通用唯一识别码）

1. 原理与实现

UUID 是一个 128 位的唯一标识符，通常表示为 32 个十六进制字符。

public class UUIDGenerator {
    public static String generateUUID() {
        return UUID.randomUUID().toString(); 
    }
}

2. 优缺点

• 优点：全局唯一，无中心化。
• 缺点：
  • 字符串形式存储占用空间大。
  • 不具备有序性。

3. 适用场景

适用于需要全局唯一但对顺序无要求的场景，如文件存储、日志系统。

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三、Snowflake（雪花算法）

1. 原理与实现

Snowflake 是 Twitter 开源的一种分布式 ID 生成算法，生成的 ID 由三部分组成：

• 1 位符号位（固定为 0）。
• 41 位时间戳（精确到毫秒）。
• 10 位数据中心 ID。
• 12 位机器 ID。
• 16 位序列号。

public class SnowflakeIdGenerator {
    private static final long WORKER_ID_BITS = 10L;
    private static final long DATACENTER_ID_BITS = 10L;
    pr