全局唯一ID生成

全局ID生成器,是一种在分布式系统下用来生成全局唯一ID的工具需满足以下特性

唯一性、递增性、安全性、高可用、高性能

生成在所有库或表中都满足唯一得ID

image-20240622180419836

实现:

利用Redis的自增功能 INCRBY key increment (INCRBY | Docs),并在这个自增值上,拼接其它内容:

ID的组成部分:符号位:1bit,永远为0

时间戳:31bit,以秒为单位,可以使用69年

序列号:32bit,秒内的计数器,支持每秒产生2^32个不同ID

image-20240622181622723

 //id得数值类型为 long 型,8字节(64位),构成:
 //符号位     时间戳31位(timestamp)         |         序列号32位(自增值)
 //0     0000001 10010011 00000110 00110000   01110100 10010101 00100100 01100010

Java实现:

依赖:spring-boot-starter-data-redis,可以使用maven-search插件收缩依赖

 Ctrl+Shift+M或者右键:

 

application.properties中加配置:

spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    password: admin123
    database: 10 #库号
    lettuce:
      pool:
        max-active: 10 # 连接池在给定时间可以分配的最大连接数。使用负值表示没有限
        max-idle: 10 # 池中“空闲”连接的最大数量。使用负值表示无限空闲连接
        min-idle: 1 # 连接池中要维护的最小空闲连接数的目标。只有当它和驱逐运行之间的时间都为正值时,此设置才有效果
        max-wait: 100ms #连接等待时间
        time-between-eviction-runs: 10s #空闲对象驱逐线程运行的间隔时间。当为正值时,空闲对象回收线程启动,否则不执行空闲对象回收
 @Component
 public class RedisIdWorker {
     /**
      * 开始时间戳
      */
     private static final Long BEGIN_TIMESTAMP = 1719014400L; //2024-6-22 00:00:00
     
     /**
     * 注入Redis
     */
     @Resource
     private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
 ​
     /**
      * 全局唯一ID生成
      * @param keyPrefix 业务前缀区分
      * @return 全局唯一ID
      */
     public long nextId(String keyPrefix){
         LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
         long nowSecond = now.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);
         long timestamp = nowSecond - BEGIN_TIMESTAMP;
         String dateFormat = LocalDateTimeUtil.format(now, DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy:MM:dd"));
         //拼接key 自增、业务前缀、当前日期(每天一组key防止大量数据时超过 2^32, 方便根据日期前缀进行统计一年、一月、一日得数据)
         String key = "inc:" + keyPrefix + ":" + dateFormat;
         Long count = stringRedisTemplate.opsForValue().increment(key); //通过Redis获取自增数值
         //在自增值上拼接timestamp,时间戳做左移32位充当符号位和后31位,并将自增值做或运算放在后32位处
         return timestamp << 32 | count; 
         //id构成:
         //         时间戳(timestamp)   |         序列号(自增值)
         //1 10010011 00000110 00110000   01110100 10010101 00100100 01100010
     }
 }

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