Java 分布式架构(1)分布式ID

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一、分布式ID

分布式id的生成方案主要有 UUID数据库主键自增Redis自增id雪花算法 等。

1.UUID

UUID是通用唯一标识码的缩写,其目的是让分布式系统中的所有元素都有唯一的辨识信息,而不是需要通过中央控制器来指定唯一标识。

  • 优点:
  1. 降低全局节点的压力,使得主键生成速度更快;
  2. 生成的主键全局唯一;
  3. 跨服务器合并数据方便。
  • 缺点:
  1. UUID占用16个字符,空间占用较多;
  2. 不是递增有序的数字,数据写入IO随机性很大,且索引效率下降。

2. Redis自增

Redis计数器,原子性自增。

  • 优点:
  1. 使用内存,并发性好。
  • 缺点:
  1. 数据丢失;
  2. 自增;数据量泄露。

3. 数据库主键自增

MySQL数据库设置主键且主键自动增长。

  • 优点:
  1. intbigint 类型占用空间较小;
  2. 主键自动增长,IO写入连续性好;
  3. 数字类型查询速度优于字符串(受数据限制)。
  • 缺点:
  1. 并发性能不高,受限于数据库性能;
  2. 分库分表,需要改造,复杂;
  3. 自增:数据和数据量泄露。

4. 雪花算法(snowflake)

大名鼎鼎的雪花算法,分布式ID的经典解决方案。

雪花算法升生成的ID的组成部分:

  1. 符号位,占用1位。
  2. 时间戳,占用41位,可以支持69年的时间跨度。
  3. 机器ID,占用10位。
  4. 序列号,占用12位。一毫秒可以生成4095个ID。

雪花算法生成的ID由哪些部分组成

雪花算法的优缺点:

  • 优点:
  1. 不依赖外部组件;
  2. 性能好。
  • 缺点:
  1. 时钟回拨。