全局唯一ID使用场景

• 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；
• 在消息系统中需要消息唯一ID标识来防止消息重复；
• 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）。

如何生成一个全局唯一id？

UUID

概述

• 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

实现方案

• /usr/bin/uuidgen
• github.com/google/uuid

优缺点

• 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泄露

Sequence表

概述

• 使用DB统一维护一张（N张）发号表， 使用主键自增值生成唯一ID。

生成格式如：1,2,3,4,5…（递增数字）

实现方案

• 表结构

id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增id'
stub varchar(10) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '存根'

• 获取

BEGIN;
insert into sequence (stub) value ('x');
select LAST_INSERT_ID();
COMMIT;

优缺点

• 优点
  • ID呈单调自增趋势，满足一些场景如搜索排序；
• 缺点
  • 依赖DB，有单节点DB性能瓶颈；
  • 如果DB采用主从架构，主从切换时可能会重复发号；
  • 生成号码存在递增规律，如可推断出一天的新增订单量，两天在同一时间点分别下单，然后根据订单号相减

优化方案

• 提前从数据库读取一段放到代理服务器内存中，可减少数据库IO操作，提高性能

SnowFlake 雪花算法

概述

• 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

实现方案

• github.com/sony/sonyflake

优缺点

• 优点
  • 使用时间在高位，ID呈现递增趋势，满足一些场景如搜索排序；
  • 不依赖其他组件，易于部署维护。
• 缺点
  • 依赖机器时钟，因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。

优化方案

• 多节点部署时，可使用zookeeper做节点分布式协调 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。