谈谈常用的分布式 ID 设计方案

常用的分布式 ID 设计方案有以下几种:

  1. 数据库自增 ID

    • 优点:简单,天然有序。

    • 缺点:并发性不好,数据库写压力大,数据库故障后不可使用,存在数量泄露风险。

    • 优化方案

      • 数据库水平拆分,设置不同的初始值和相同的自增步长。

      • 基于数据库的号段模式,即预先在数据库中生成一段 ID 号段,应用启动时获取该号段,当本地的号段快用完时,再去数据库获取新的号段。

  2. UUID

    • 优点:简单易用,无需依赖中心化服务,生成速度快,适用于无需严格顺序的场景。

    • 缺点:UUID 比较长,占用存储空间大,不保证 ID 生成的有序性,可能会影响数据库索引效率。

  3. Snowflake 雪花算法

    • 优点:高性能、分布式环境下无冲突,易于水平扩展,适用于大规模分布式系统,生成的 ID 是全局唯一的,且可以保证高效地生成,不依赖于集中式服务。

    • 缺点:时间戳位有一定的时钟回拨问题,需要预先分配机器 ID,可能会导致机器数目限制。

    • 变种与改进

      • MongoDB ObjectId:使用 12 字节存储时间戳、机器 ID、进程 ID 和计数器,适用于非数值型 ID 场景。

      • 美团的 Leaf:支持号段模式和 Snowflake 模式,适应不同业务需求。

      • 百度的 UidGenerator:通过环形缓冲(Ring Buffer)提升吞吐量,解决高并发下性能问题。

  4. 基于 Redis 的 incr 命令

    • 优点 :利用 Redis 的单线程模型来保证分布式 ID 的唯一性,而 INCR 命令则保证了分布式 ID 的有序性。

    • 实现方法

      • 初始化数据,设置分布式 ID 的初始结构。

      • 对于单机模式下的 Redis,直接使用 INCR 命令即可保证有序性。

      • 对于集群模式下的 Redis,给每个节点设置不同的初始偏移量,并使用 INCRBY 命令指定集群中所有节点数量的步长来保证全局唯一性。

  5. Google 的 Spanner

    • 优点:通过 TrueTime API 来保证全球时间的一致性,从而生成全局唯一的 ID。

    • 缺点:实现复杂,需要依赖于 Google 的基础设施,对于一般的分布式系统来说成本较高。

在选择分布式 ID 生成策略时,需要考虑性能要求、ID 有序性、存储与传输、分布式架构等因素。

相关推荐
冷崖10 分钟前
消息队列-kafka(一)
分布式·kafka
不光头强4 小时前
kafka学习要点
分布式·学习·kafka
難釋懷4 小时前
分布式锁-redission可重入锁原理
分布式
珠海西格4 小时前
远动通信装置为何是电网安全运行的“神经中枢”?
大数据·服务器·网络·数据库·分布式·安全·区块链
CTO Plus技术服务中5 小时前
分布式存储HBase开发与运维教程
运维·分布式·hbase
飞乐鸟6 小时前
Github 16.8k Star!推荐一款开源的高性能分布式对象存储系统!
分布式·开源·github
panzer_maus7 小时前
分布式锁的概念
分布式
Lansonli8 小时前
大数据Spark(七十九):Action行动算子countByKey和countByValue使用案例
大数据·分布式·spark
少许极端9 小时前
Redis入门指南(八):从零到分布式缓存-集群机制、缓存机制、分布式锁
redis·分布式·缓存·分布式锁
珠海西格18 小时前
“主动预防” vs “事后补救”:分布式光伏防逆流技术的代际革命,西格电力给出标准答案
大数据·运维·服务器·分布式·云计算·能源