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
KIDAKN2 小时前
RabbitMQ 初步认识
分布式·rabbitmq
pan3035074792 小时前
Kafka 和 RabbitMQ的选择
分布式·kafka·rabbitmq
hzulwy5 小时前
Kafka基础理论
分布式·kafka
明达智控技术6 小时前
MR30分布式IO在全自动中药煎药机中的应用
分布式·物联网·自动化
jakeswang6 小时前
细说分布式ID
分布式
失散138 小时前
分布式专题——1.2 Redis7核心数据结构
java·数据结构·redis·分布式·架构
王中阳Go8 小时前
头一次见问这么多kafka的问题
分布式·kafka
boonya10 小时前
Kafka核心原理与常见面试问题解析
分布式·面试·kafka
KIDAKN11 小时前
RabbitMQ 重试机制 和 TTL
分布式·rabbitmq
JAVA学习通11 小时前
【RabbitMQ】----初识 RabbitMQ
分布式·rabbitmq