《分布式系统中的ID生成策略与唯一性设计》

在分布式架构中，生成全局唯一的ID是一项基础能力。它直接影响数据一致性、可追踪性与系统性能。

1. 唯一 ID 的核心要求

• 全局唯一：不同节点生成的ID不能重复。
• 有序性：部分业务需要按时间有序。
• 高性能：高并发下仍能快速生成。
• 可扩展性：节点增减不影响生成逻辑。

2. 常见方案

1. 数据库自增ID

   • 简单易用，但无法跨库唯一。
   • 主从架构下存在同步延迟。

2. UUID

   • 通过MAC地址、时间戳生成，保证唯一性。
   • 缺点：不连续、存储占用大、索引性能差。

3. 雪花算法（Snowflake）

   • 64位长整型结构：

     | 1bit符号位 | 41bit时间戳 | 10bit机器ID | 12bit序列号 |
     

   • 支持高并发，每毫秒生成数千条。

   • 常用于订单号、日志追踪ID。

4. Redis / ZooKeeper 分布式序列

   • 利用原子自增（INCR）保证唯一。
   • 可扩展但存在网络瓶颈。

5. 号段模式（Segment）

   • 从数据库批量申请一段号段，内存生成。
   • 性能高、低耦合，适合大规模系统。

3. 实践经验

• 对于订单号等业务ID，可拼接时间 + 随机 + 序列。
• 对于数据库主键，推荐雪花算法或号段模式。
• ID生成服务要独立部署，并保证高可用。

结论：分布式ID是所有系统的基础设施。选择方案时要在性能、顺序性与稳定性之间平衡。