早上时候想到ID生成这一回事，随便记下。
我们很多时候会用到数据库。而数据表中的记录基本上都是有主键的。读书的时候，最常见的主键生成方式，就是主键自增。例如：
`record_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ‘记录ID，自增，全局唯一‘
很多时候系统小，这个策略也是够用的了。然而当系统大了点，要考虑分布式，甚至数据库双写之类，这样的策略是不够的。
简单归纳一下，我把主键生成分为几种策略：
- 主键自增
- 单点管理ID
- mac地址+时间戳+原子自增
主键自增
`record_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT ‘记录ID，自增，全局唯一‘
这是相当常用，简单的方式。好处是交给数据库来处理了，研发人员减少了好多工作。最主要的缺点是数据恢复的情况下会主键冲突。举个例子，系统做了双机房，想做一个数据库的异地双向同步。那么当双方还没同步的情况下，可能录入了同样的ID。当然了，只是双机房的话还是可以用 increase by 的方式，把数据库自增步伐修改为奇偶。比如说机房1的主库是基数的ID，机房2的主库是偶数的ID。双向同步创建数据来说就没有冲突了。（双向同步还有好多问题的，并发下的update时序问题等这里不展开讨论）
单点管理ID
因为没有参与过实际的线上案例，这里简单说说。就是在一个地方专门管理ID。例如zookeeper、自己提供一个ID生成服务。然而这个ID生成服务是不依赖于数据库的。这样做的好处是可以做ID回收机制。然而实现起来相对麻烦点，而且多机房下也是要多套ID管理服务的。这样的方案并不常见。
mac地址+时间戳+原子自增
最后提及的这个方案还是比较常见的。 在分布式的情况下，完全避免了id生成冲突的问题。而且实现成本不高。ID的唯一性由机器的唯一性（机器mac地址）+时间戳+原子自增来保证。 最终生成一个long类型的数值，或者一个字符串。 字符串的好处是可以可以增加一些特定标识在ID中。long类型的好处是ID排序。
一些代码片段：
public static final String CLUSTER_APPID_KEY = "cluster.appid";
private static final Charset utf8Charset = Charset.forName("utf-8");
private static Pattern ptn = Pattern.compile("([0-9]{1})_([0-9]{1,2})");
private static final AtomicInteger atomicId = new AtomicInteger(1);
private static final int APP_ID_INC = 1000000;
private static int appId = 101 * APP_ID_INC;
static{
//初始化appId,默认没有配置，为mac地址crc16计算值
initAppId(null);
}
/*
*根据配置的ID，做解析，配置示例：
*appId=IdcId_HostId，
*例如：appId=1_01,appId=1_02;appId=2_01,appId=2_02;
* */
public static void initAppId(String cfgAppId) {
appId = parseAppId(cfgAppId);
if (0 == appId) {
appId = generateRandId();
}
Logger.warn("IdGenerator: APP-ID: %d", appId);
}
private static int parseAppId(String cfgAppId) {
try {
if (null == cfgAppId) {
return 0;
}
Matcher matcher = ptn.matcher(cfgAppId);
if (matcher.find()) {
String idcId = matcher.group(1);
int nIdcId = Integer.parseInt(idcId);
String hostId = matcher.group(2);
int nHostId = Integer.parseInt(hostId);
int appId = nIdcId * 100 + nHostId;
return appId * APP_ID_INC;
}
} catch (Exception e) {
//ignore
}
return 0;
}
private static int generateRandId() {
String mac = UUID.randomUUID().toString();
try {
String tmpMac = getMacAddress();
if (null != tmpMac) {
mac = tmpMac;
}
} catch (Exception e) {
//ignore
}
int tmpRst = getChecksum(mac);
if (tmpRst < 999 && tmpRst > 0) {
return tmpRst * APP_ID_INC;
}
//大于999，取余数
int mod = tmpRst % 999;
if (mod == 0) {
//不允许取0
mod = 1;
}
return mod * APP_ID_INC;
}
private static String getMacAddress() throws Exception {
Enumeration<NetworkInterface> ni = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
while (ni.hasMoreElements()) {
NetworkInterface netI = ni.nextElement();
if (null == netI) {
continue;
}
byte[] macBytes = netI.getHardwareAddress();
if (netI.isUp() && !netI.isLoopback() && null != macBytes && macBytes.length == 6) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0, nLen = macBytes.length; i < nLen; i++) {
byte b = macBytes[i];
//与11110000作按位与运算以便读取当前字节高4位
sb.append(Integer.toHexString((b & 240) >> 4));
//与00001111作按位与运算以便读取当前字节低4位
sb.append(Integer.toHexString(b & 15));
if (i < nLen - 1) {
sb.append("-");
}
}
return sb.toString().toUpperCase();
}
}
return null;
}
/**
* 获取对应的CRC16校验码
* @param input 待校验的字符串
* @return 返回对应的校验和
*/
private static int getChecksum(String input) {
if (null == input) {
return 0;
}
byte[] data = input.getBytes(utf8Charset);
CRC16 crc16 = new CRC16();
for (byte b : data) {
crc16.update(b);
}
return crc16.value;
}
/**
* 获取随机数,加大随机数位数，是为了防止高并发，且单个并发中存在循环获取ID的场景
* 如果您的应用并发有200以上，且每个并发中都存在循环调用获取ID的场景，可能会发生ID冲突
* 对应的解决方法是：在循环逻辑中加入休眠1-5ms的逻辑
* @return
*/
private static int getRandNum() {
int num = atomicId.getAndIncrement();
if (num >= 999999) {
atomicId.set(0);
return atomicId.getAndIncrement();
}
return num;
}
public static Long getId() {
long id = getBasicId();
return Long.valueOf(id);
}
public static long getBasicId() {
return (System.currentTimeMillis() / 1000) * 1000000000 + appId + getRandNum();
}
时间： 2024-10-25 05:30:32