Redis实现全局唯一Id

一、全局唯一ID

每个店铺都可以发布优惠券：

当用户抢购时，就会生成订单并保存到tb_voucher_order这张表中，而订单表如果使用数据库自增ID就存在一些问题：

id的规律性太明显
受单表数据量的限制

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：

成部分：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

二、Redis实现全局唯一Id

package com.dfrz.utils;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneOffset;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

@Component
public class MyRedisIncreaseIdUtil {
    /**
     * 开始时间戳,2022年1月1日0时0分0秒的时间的时间戳
     */
    private static final long BEGIN_TIMESTAMP = 1640995200L;
    /**
     * 序列号的位数
     */
    private static final int COUNT_BITS = 32;

    private static final String INCREASE_ID_PRE = "increase:id";

    @Autowired
    private 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(INCREASE_ID_PRE + keyPrefix + ":" + date);

        // 3.拼接并返回
        return timestamp << COUNT_BITS | count;
    }

   /* public static void main(String[] args) {
        //使用LocalDateTime.of()方法创建了一个LocalDateTime对象，代表2022年1月1日0时0分0秒的时间
        LocalDateTime time = LocalDateTime.of(2022, 1, 1, 0, 0, 0);
        //使用toEpochSecond()方法将这个时间转换为从1970年1月1日0时0分0秒（UTC时间）开始的秒数
        long second = time.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);
        System.out.println(second);
    }*/

}

测试类：

三、详细介绍

这段代码定义了一个名为MyRedisIncreaseIdUtil的类，用于生成基于时间和Redis自增操作的唯一ID。

具体来说，该类做了以下几件事情：

定义常量：
- BEGIN_TIMESTAMP：这是开始时间戳，代表2022年1月1日0时0分0秒的时间的时间戳。
- COUNT_BITS：这是序列号的位数，这里设置为32位。
- INCREASE_ID_PRE：这是一个字符串常量，用于在Redis中作为键的前缀。
注入依赖：
- 使用@Autowired注解将StringRedisTemplate对象注入到stringRedisTemplate成员变量中，这是Spring框架的自动装配特性。
实现生成ID的方法：
- nextId(String keyPrefix)：这是一个公共方法，接受一个字符串参数keyPrefix，并返回一个长整型ID。
  - 首先，使用LocalDateTime.now()获取当前时间，然后通过toEpochSecond(ZoneOffset.UTC)方法将其转换为Unix时间戳（从1970年1月1日0时0分0秒开始的秒数）。
  - 接着，使用now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy:MM:dd"))获取当前日期，精确到天，并格式化为"yyyy:MM:dd"的字符串格式。
  - 然后，使用stringRedisTemplate.opsForValue().increment()对Redis中的键进行原子自增操作。这里使用了格式化的日期作为Redis键的一部分，以确保每个日期只有一个序列号。
  - 最后，通过位运算（左移操作符<<）将时间戳转换为二进制表示中的高位，序列号转换为低位，然后使用位或操作符|将它们拼接在一起，形成一个唯一的ID。

这个类的主要目的是生成基于当前时间和Redis自增操作的唯一ID，通过时间戳保证全局唯一性，通过Redis自增操作保证同一日期内的唯一性。