分布式——分布式ID生成方案简介

分布式ID的一些要求

(这段摘自美团Leaf开源项目）

全局唯一性：不能出现重复的ID号，既然是唯一标识，这是最基本的要求。
趋势递增：在MySQL InnoDB引擎中使用的是聚集索引，由于多数RDBMS使用B-tree的数据结构来存储索引数据，在主键的选择上面我们应该尽量使用有序的主键保证写入性能。
单调递增：保证下一个ID一定大于上一个ID，例如事务版本号、IM增量消息、排序等特殊需求。
信息安全：如果ID是连续的，恶意用户的扒取工作就非常容易做了，直接按照顺序下载指定URL即可；如果是订单号就更危险了，竞对可以直接知道我们一天的单量。所以在一些应用场景下，会需要ID无规则、不规则。

方案一：UUID

格式：32位定长随机字符

优点是简单，高效，缺点是，不包含业务属性，时间戳，排序属性等，且UUID中可能包含MAC地址，不安全

缺点

1. UUID太长，占用空间多（32个16进制数，128字节）
2. 信息不安全，可能包含MAC地址
3. ID作为数据库主键时不适合，因为ID太长，需要更多空间，并且对索引算法非常不利（无序导致索引频繁重建）

方案二：系统时间戳

ID内容：用业务属性+定长随机数+系统时间戳（毫秒）

优点是简单，有业务属性，有时间戳，缺点是不能保证有序性

方案三：数据库自增ID，单点批量

缺点：存在单点瓶颈，重启数据库可能造成ID丢失或者不连续

方案四：中间件生成

Redis有incr命令，且本身是单线程，因此可生成唯一ID

zooker的znode节点，mongodb的objectid（类似snowflake分段法）等也可生成唯一ID

缺点：主要还是性能指标跟不上，以下摘自博客 https://blog.youkuaiyun.com/x5fnncxzq4/article/details/79549514

“E也考虑过采用ZooKeeper所提供的 Unique Naming Seuence Nodes 所提供的 Unique Naming 特性，但是性能不能满足。(Sequence Nodes的设计目标是解决分布式锁的问题，但不解决性能要求极高的ID生成问题，直接应用是一种Hack行为)”

方案五：twitter的snowflake算法

格式：41bit时间+10bit机器标志符+12bit序列号

优点：

毫秒数在高位，自增序列在低位，整个ID都是趋势递增的。
不依赖数据库等第三方系统，以服务的方式部署，稳定性更高，生成ID的性能也是非常高的。
可以根据自身业务特性分配bit位，非常灵活。
缺点：

• 强依赖机器时钟，如果机器上时钟回拨，会导致发号重复或者服务会处于不可用状态。
• 分布式环境下可能不是全局绝对递增，因为节点时钟可能不完全同步

方案六：UidGenerator

百度开源项目，基于snowflake

方案七：Leaf

美团开源项目

https://tech.meituan.com/MT_Leaf.html

方案八：类Paxos算法

 

 

转载于:https://my.oschina.net/u/3300976/blog/3027263