一、什么是全局唯一ID
?全局唯一ID
在分布式系统中,经常需要使用全局唯一ID查找对应的数据。产生这种ID需要保证系统全局唯一,而且要高性能以及占用相对较少的空间。
全局唯一ID在数据库中一般会被设成主键,这样为了保证数据插入时索引的快速建立,还需要保持一个有序的趋势。
这样全局唯一ID就需要保证这两个需求:
- 全局唯一
- 趋势有序
我们的场景是优惠券秒杀抢购,当用户抢购时,就会生成订单并保存到数据库的订单表中,而订单表 如果使用数据库自增ID就会存在以下问题
- id的规律性太明显
- 受单表数据量限制
场景分析:如果我们的id具有太明显的规则,用户或者说商业对手很容易猜测出来我们的一些敏感信息,比如商城在一天时间内,卖出了多少单,这明显不合适。
场景分析二:随着我们商城规模越来越大,MySQL 的单表的容量不宜超过500W,数据量过大之后,我们要进行拆库拆表,但拆分表了之后,他们从逻辑上讲他们是同一张表,所以他们的id是不能一样的,于是乎我们需要保证id的唯一性。
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,一般要满足下列特性:
为了增加ID的安全性,我们可以不直接使用Redis自增的数值,而是拼接一些其它信息:
ID的组合为
- 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
?Redis实现全局唯一ID
编写工具类
@Component
public class RedisIdWorker {
/**
* 开始时间戳
*/
private static final long BEGIN_TIMESTAMP = 1640995200L;
/**
* 序列号的位数
*/
private static final int COUNT_BITS = 32;
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
public RedisIdWorker(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
}
public long nextId(String keyPrefix) {
// 1.生成时间戳
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
long nowSecond = now.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);
long timestamp = nowSecond - BEGIN_TIMESTAMP;
// 2.生成序列号
// 2.1.获取当前日期,精确到天
String date = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy:MM:dd"));
// 2.2.自增长
long count = stringRedisTemplate.opsForValue().increment("icr:" + keyPrefix + ":" + date);
// 3.拼接并返回
return timestamp << COUNT_BITS | count;
}
}