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【v2020.1022】给大家一个唯一ID的简单生成解决方案

大家在实际项目中对数据ID的生成肯定每次都会纠结?

纠结一:如果用数据库的自增模式导致今后的分库分表无法分布式,如果要分布式,是不是考虑步长吧

纠结二:如果用GUID/UUID方式虽然简单也可分布式,但可能在有些数据库中索引效率肯定没有数字类型的索引效率高

纠结三:如果用redis的数字自增模式,考虑到肯定要自己做开发整合,还需考虑redis今后的吞吐承受能力,需要你额外的集群部署来增加吞吐量,那你还要掌握redis的运维知识

纠正四:利用第三方框架生成唯一ID,比如ZK,或者大公司的专门的ID开源框架,这个是不是你要去熟悉学习的成本

 说了这么多,那我们正式谈谈我对这块的解决方案,我经历过大大小小的项目,也每次讨论数据表里的业务ID怎么去生成,我目前最近经手的项目最简单的方式是用雪花算法,但原有的雪花算法会生成出比较长的一个数字ID,那我们就稍微改造一下呗。

改造点:其实就是把时间间隔差缩短,自然而然生成的ID位数就小了,直接贴代码给各位看看

1、把唯一时间戳调整一下

【v2020.1022】给大家一个唯一ID的简单生成解决方案

 

 

2、把当前的间隔时间戳调整一下

【v2020.1022】给大家一个唯一ID的简单生成解决方案

 完工,这个生成的唯一ID数字相对已经比较短了,如果再把TimeGen的时间加大生成出来可能不是你们期望的,你们可以试试哦!

最终的生成ID效果图给各位看看

【v2020.1022】给大家一个唯一ID的简单生成解决方案

大家完全不用担心ID生成重复,只要控制好workId,就能生成唯一性

接下来说一下如何运用到项目中

大家可能觉得运用不就是很简单嘛,实际写到代码里调用可以了。但我说的是运用的意思是如何用好它,首先你的项目一开始没有考虑分布式机制,单纯的就是一个API或者服务能处理一套业务流程,那就比较简单的在项目里调用可以了;

如果准备考虑部署N多个同场景的业务处理服务,并且可能跨多服务器集群部署,那可以把ID生成独立做成微服务,并且也可以负载它,并且控制好workId,那就大功告成了。

建议:生成后的ID,完全可以当主键KEY,也可以当作业务单来运用实际的业务流程中(比如订单号、流水单号等,如果区分单据那还可以加上你的自定义前缀字母)

那就贴出调整后的雪花算法的代码,希望给大家有所帮助,如有什么问题,可评论留言,今后有什么好东西我也继续分享给各位,也请大家多多指教,互相学习。

 

 1     public class IdWorker  2     {  3         //机器ID  4         //private static long _workerId;  5         private static readonly long _twepoch = 687888001020L; //唯一时间,这是一个避免重复的随机量,自行设定不要大于当前时间戳  6         //private static readonly long _twepoch = 637353357826273090L;  7         private static long _sequence;  8         private static int workerIdBits = 4; //机器码字节数。4个字节用来保存机器码(定义为Long类型会出现,最大偏移64位,所以左移64位没有意义)  9         public static long MaxWorkerId = -1L ^ -1L << workerIdBits; //最大机器ID 10         private static int sequenceBits = 10; //计数器字节数,10个字节用来保存计数码 11         private static readonly int _workerIdShift = sequenceBits; //机器码数据左移位数,就是后面计数器占用的位数 12         private static readonly int _timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits; //时间戳左移动位数就是机器码和计数器总字节数 13         public static long SequenceMask = -1L ^ -1L << sequenceBits; //一微秒内可以产生计数,如果达到该值则等到下一微妙在进行生成 14         private static long _lastTimestamp = -1L; 15         private static readonly object _locker = new object(); 16  17         /// <summary> 18         /// 机器码 19         /// </summary> 20         /// <param name="workerId"></param> 21         public IdWorker(long workerId=1) 22         { 23             //if (workerId > MaxWorkerId || workerId < 0) 24                 //throw new Exception($"worker Id can't be greater than {workerId} or less than 0 "); 25             //_workerId = workerId; 26         } 27  28         public static long NextId(long workerId) 29         { 30             lock (_locker) 31             { 32                 long timestamp = TimeGen(); 33                 if (_lastTimestamp == timestamp) 34                 { //同一微妙中生成ID 35                     _sequence = (_sequence + 1) & SequenceMask; //用&运算计算该微秒内产生的计数是否已经到达上限 36                     if (_sequence == 0) 37                     { 38                         //一微妙内产生的ID计数已达上限,等待下一微妙 39                         timestamp = TillNextMillis(_lastTimestamp); 40                     } 41                 } 42                 else 43                 { //不同微秒生成ID 44                     _sequence = 0; //计数清0 45                 } 46                 if (timestamp < _lastTimestamp) 47                 { //如果当前时间戳比上一次生成ID时时间戳还小,抛出异常,因为不能保证现在生成的ID之前没有生成过 48                     throw new Exception($"Clock moved backwards.  Refusing to generate id for {_lastTimestamp - timestamp} milliseconds"); 49                 } 50                 _lastTimestamp = timestamp; //把当前时间戳保存为最后生成ID的时间戳 51                 long nextId = (timestamp - _twepoch << _timestampLeftShift) | workerId << _workerIdShift | _sequence; 52                 return nextId; 53             } 54         } 55  56         /// <summary> 57         /// 获取下一微秒时间戳 58         /// </summary> 59         /// <param name="lastTimeStamp"></param> 60         /// <returns></returns> 61         private static long TillNextMillis(long lastTimeStamp) 62         { 63             long timestamp = TimeGen(); 64             while (timestamp <= lastTimeStamp) 65             { 66                 timestamp = TimeGen(); 67             } 68             return timestamp; 69         } 70  71         /// <summary> 72         /// 生成当前时间戳 73         /// </summary> 74         /// <returns></returns> 75         private static long TimeGen() 76         { 77             return (long)(DateTime.UtcNow - new DateTime(1998, 11, 1, 0, 0, 0, DateTimeKind.Utc)).TotalMilliseconds; 78         } 79     }

 

最后来一局感慨:简单也是美!!!

 

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