自增长主键Id的设计

一、引言

在使用ORM框架时，一个表有一个主键是必须的，如果没有主键，就没有办法来唯一的更新一条记录。在Sql Server数据库和Mysql数据库设置自增长的主键是一件很轻松的事情，如果在Oracle数据库中设置自增长的主键是比较繁琐的。本文不讨论数据库里单表的自增长问题，探讨的是多表自增长唯一Id的设计。
如果各位看官遇到这个多表自增长唯一Id的这个需求，会怎么处理呢？

二、GUID的介绍

关于自增长主键的问题，有些人可能会想到.Net中的GUID，先对这个GUID进行测试。

 public void GuidTest()
        {
            string guid = Guid.NewGuid().ToString();
            Console.WriteLine(guid);
            Console.WriteLine(guid.Length);
        }

GUID Test

下面是输出结果：

c8eb1c81-eafa-423b-a1bf-15fd5df829c4
36

可以看到这个GUID是一个字符串，长度36位，还真够长的，估计在用的时候，如果想减少位数，可以把横杠-去掉，少了4位，还剩32位，不过还是挺长的。
以我的观察来看，现在如果谁把数据库的主键设计成这个GUID，还真的是个二货:)
原因有三，1）太长了，在数据库里占空间  
              2）排序不方便
              3）检索时字符串的效率不如整数
本来对GUID只想一笔而过，看来写得太多了。

三、单机版自增长Id实现

针对多表下的自增长的唯一的ID，首先想到的就是时间，把这个时间格式化成整形的数字，就可以解决问题。为了减少位数，把日期的年的部分20去掉，毫秒数取两位，共15位。
为了防止重复，程序每次生成，如果当前生成的Id大于当前时间下的Id，会保存在在xml里，下次程序启动，会检查xml里保存的Id和当前时间下的Id，两者取其大。这样做是为了，防止程序重启，生成的Id重复。当然，为了多线程的安全，顺手lock。代码如下：

public class IdGenerator
    {
        private static string idXml = "id.xml";
        private static long current = 0;
        private static object obj = new object();
        private static string format = "yyMMddHHmmssfff"; //15位

        static IdGenerator()
        {
            var xDoc = XDocument.Load(idXml);
            long last = 0;
            long.TryParse(xDoc.Root.Value, out last);

            //每次启动检查最后生成的Id是否大于当前时间下的Id
            long now = long.Parse(DateTime.Now.ToString(format));
            if (last > now)
            {
                current = last;
            }
            else
            {
                current = now;
            }
        }

        public static long GetId()
        {
            lock (obj)
            {
                current += 1;

                //如果当前的生成的Id大于当前时间下的Id，就要保存下来
                if (current > long.Parse(DateTime.Now.ToString(format)))
                {
                    var xDoc = XDocument.Load(idXml);
                    xDoc.Root.Value = current.ToString();
                    xDoc.Save(idXml);
                }
                return current;
            }
        }
    }

IdGenerator

四、分布式下的自增长Id实现
在现实环境下，项目中可能有多个网站或多个应用程序使用这个自增长的Id，这样就要考虑分布式的情况，这里实现分布式使用WCF技术，WCF实现在本地和服务器通过契约来通信，抽象之后，调用服务器代码就像调用本地代码。
首先定义契约：

namespace WCFServiceTest
{
    [ServiceContract]
    public interface IIdGenContract
    {
        [OperationContract]
        long GetIdByWCF();
    }
}

IIdGenContract

该接口里有一个方法GetIdByWCF，这个方法需要服务端来实现。

namespace WCFServiceTest
{
    [ServiceBehavior(IncludeExceptionDetailInFaults = true, InstanceContextMode = InstanceContextMode.Single, ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Multiple, MaxItemsInObjectGraph = Int32.MaxValue)]
    public class IdGenService : IIdGenContract
    {
        public static IdGenService Instance = new IdGenService();

        public long GetIdByWCF()
        {
            return IdGenerateHelper.IdGenerator.GetId();
        }

    }
}

IdGenService

下一步就是开启这个服务

namespace WCFServiceTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ServiceHost host = new ServiceHost(IdGenService.Instance);
            host.Open();
            Console.WriteLine(typeof(IdGenService) + " Opened");
            Console.WriteLine("服务地址：" + host.Description.Endpoints[0].ListenUri);

            Console.Read();
        }
    }
}

Program

这里面需要配置文件，如果是网站就是web.config，桌面程序就是app.config，配置文件的详细会在下面的demo代码里。
服务端完成了，下面就是编写客户端的代码来调用该服务了。客户端通过契约（接口）来和服务端进行通信，也要实现这个接口。

namespace ConsoleApplication2
{
    public class IdService : ClientBase<IIdGenContract>, IIdGenContract
    {
        public long GetIdByWCF()
        {
            return base.Channel.GetIdByWCF();
        }
    }
}

ClientIdService

接下来就是测试代码了

namespace ConsoleApplication2
{
    /// <summary>
    /// 通过调用WCF服务的方式生成自增长Id
    /// </summary>
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            long id = new ClientIdService().GetIdByWCF();
            Console.WriteLine(id);
            Console.Read();
        }
    }
}

Program

四、结束
一切按计划执行，输出一个唯一的Id，本文完整Demo下载。