分布式全局唯一 ID生成器(百度UidGenerator)

news2025/8/3 7:24:50

文章目录

- 为什么要使用全局ID生成器？
- 使用UUID作为主键？
- 使用数据库主键自增？
- UidGenerator简介
- 雪花算法snowflake
- SpringBoot整合百度UidGenerator

为什么要使用全局ID生成器？

在分库分表中必定会面临着一个问题，就是如何快速高效的生成唯一性ID。

使用UUID作为主键？

生成的ID是字符串，不是数字，难以比较大小
生成的不是有序增长的，在很多的查询中不方便

使用数据库主键自增？

分库分表的场景下无法保证主键唯一性

UidGenerator简介

UidGenerator是百度开源的Java语言实现，基于Snowflake算法的唯一ID生成器。
它是分布式的，并克服了雪花算法的并发限制。
单个实例的QPS能超过6000000。
需要的环境：JDK8+，MySQL（用于分配WorkerId）

雪花算法snowflake

由下图可知，雪花算法的几个核心组成部分：
1为sign标识位；
41位时间戳；
10位workId（数据中心 +工作机器，可以其他组成方式）；
12位自增序列；

在这里插入图片描述

但是百度对这些组成部分稍微调整了一下：

在这里插入图片描述

由上图可知，UidGenerator的时间部分只有28位，这就意味着UidGenerator默认只能承受8.5年（2^28-1/86400/365）
也可以根据你业务的需求，UidGenerator可以适当调整delta seconds、worker node id和sequence占用位数。

SpringBoot整合百度UidGenerator

在项目使用的数据库里，执行WORKER_NODE表脚本

DROP TABLE IF EXISTS WORKER_NODE;
CREATE TABLE WORKER_NODE
(
ID BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'auto increment id',
HOST_NAME VARCHAR(64) NOT NULL COMMENT 'host name',
PORT VARCHAR(64) NOT NULL COMMENT 'port',
TYPE INT NOT NULL COMMENT 'node type: CONTAINER(1), ACTUAL(2), FAKE(3)',
LAUNCH_DATE DATE NOT NULL COMMENT 'launch date',
MODIFIED TIMESTAMP NOT NULL COMMENT 'modified time',
CREATED TIMESTAMP NOT NULL COMMENT 'created time',
PRIMARY KEY(ID)
)
 COMMENT='DB WorkerID Assigner for UID Generator',ENGINE = INNODB;

maven的pom文件里引入依赖

<properties>
        <uid-generator.version>1.0.3.RELEASE</uid-generator.version>
</properties>
<dependencies>
	<dependency>
        	<groupId>com.github.wujun234</groupId>
        	<artifactId>uid-generator-spring-boot-starter</artifactId>
        	<version>${uid-generator.version}</version>
	</dependency>
</dependencies>

配置文件application.yml里引入自定义配置

# UidGenerator
# 初始时间, 默认:"2019-02-20"
uid:
  epochStr: 2020-05-08
  # 时间位, 默认:30
  timeBits: 41
  # 机器位, 默认:16
  workerBits: 10
  # 序列号, 默认:7
  seqBits: 12
  # 是否容忍时钟回拨, 默认:true
  enableBackward: true
  # RingBuffer size扩容参数, 可提高UID生成的吞吐量, 默认:3
  CachedUidGenerator:
    boostPower: 3
  # 指定何时向RingBuffer中填充UID, 取值为百分比(0, 100), 默认为50
    paddingFactor: 50

IdGenerator.java工具类

这边我们使用CachedUidGenerato

@Component
public class IdGenerator {
    @Autowired
    private CachedUidGenerator cachedUidGenerator;

    /**
     * 获取uid
     *
     * @return
     */
    public long nextId() {
        return cachedUidGenerator.getUID();
    }

    /**
     * 格式化传入的uid，方便查看其实际含义
     *
     * @param uid
     * @return
     */
    public String parse(long uid) {
        return cachedUidGenerator.parseUID(uid);
    }
}