在分布式系统中,每个实体都需要一个全局唯一的标识符(ID)。Go语言因其高效的并发处理能力和丰富的库支持,成为构建分布式ID生成器的理想选择。本文将探讨几种常见的分布式ID生成策略,以及它们在Go中的实现,同时分析可能遇到的问题和解决方法。
为什么需要分布式全局唯一ID以及分布式ID的业务需求?集群高并发情况下如何保证分布式唯一全局Id生成?
很多人一想到IM应用开发,第一印象就是“长连接”、“socket”、“保活”、“协议”这些关键词,没错,这些确实是IM开发中肯定会涉及的技术范畴。
分布式策略ID的主要应用在互联网网站、搜索引擎、社交媒体、在线购物、金融、大数据处理、日志场景中,这些应用需要支持大量的并发请求和用户访问,分布式ID策略可以通过请求分发到不同的服务器节点来做计算,以提高服务的响应速度和可用性。 常见的分布式ID生成策略: ● UUID(Universally Unique Identifier) ● 雪花算法(Snowflake) ● Redis原子自增 ● 基于数据库的自增主键(有些数据库不支持自增主键) ● 取当前毫秒数 本文主要简单介绍下雪花ID算法(Snowflake)的Python语言的计算方法。
最近有同学私信到数据库分布式id设计的时候,咨询这一块是怎么设计的,所以趁着周末,总结了根据现有业务来探讨分布式ID技术与实现。
分布式策略ID的主要应用在互联网网站、搜索引擎、社交媒体、在线购物、金融、大数据处理、日志场景中,这些应用需要支持大量的并发请求和用户访问,分布式ID策略可以通过请求分发到不同的服务器节点来做计算,以提高服务的响应速度和可用性。
来源:https://blog.twitter.com/engineering/en_us/a/2010/announcing-snowflake[2]
Leaf是美团推出的一个分布式ID生成服务,名字取自德国哲学家、数学家莱布尼茨一句话:“There are no two identical leaves in the world.”(“世界上没有两片相同的树叶”),取个名字都这么有寓意,美团程序员牛掰啊!
雪花算法(Snowflake)是一种分布式唯一 ID 生成算法,能够生成唯一的、有序的、高可用的 ID,常用于分布式系统中作为全局唯一标识符(GUID)。雪花算法生成的 ID 是一个 64 位的整数,其中高位是时间戳,中间位是机器 ID,低位是序列号。
对于单体系统来说,主键ID可能会常用主键自动的方式进行设置,这种ID生成方法在单体项目是可行的,但是对于分布式系统,分库分表之后,就不适应了,比如订单表数据量太大了,分成了多个库,如果还采用数据库主键自增的方式,就会出现在不同库id一致的情况,虽然是不符合业务的
今天咱们继续一起来探究下,分布式ID在分库分表中起到的作用以及如何使用,ShardingSphere-jdbc中已经为我们提供了多种分布式主键ID生成策略。接下来将分别介绍这些策略的优缺点,看看它们在实际应用中的场景和效果。
ID是数据的唯一标识,传统的做法是利用UUID和数据库的自增ID,在互联网企业中,大部分公司使用的都是Mysql,并且因为需要事务支持,所以通常会使用Innodb存储引擎,UUID太长以及无序,所以并不适合在Innodb中来作为主键,自增ID比较合适,但是随着公司的业务发展,数据量将越来越大,需要对数据进行分表,而分表后,每个表中的数据都会按自己的节奏进行自增,很有可能出现ID冲突。这时就需要一个单独的机制来负责生成唯一ID,生成出来的ID也可以叫做分布式ID,或全局ID。下面来分析各个生成分布式ID的机制。
今天介绍的雪花算法:Snowflake,可以让负责生成分布式 ID 的每台机器在每毫秒内生成不一样的 ID。Snowflake 是 Twitter 开源的分布式 ID 生成算法,它不依赖数据库。
很多场景需要使用全局唯一ID,用来标识唯一一条消息,唯一一笔交易,唯一一个用户,唯一一张图片等等。 传统数据库表的自增主键是很简单的一种实现方式,前提是你没有分库,也没有分表,如果你分表了,id就会重复,失去唯一性:
生成足够简单,本地生成无网络消耗,具有唯一性,缺点:无序的字符串,不具备趋势自增特性,没有具体的业务含义,长度过长 16 字节 128 位,36 位长度的字符串,存储以及查询对 MySQL 的性能消耗较大,MySQL 官方明确建议主键要尽量越短越好,作为数据库主键 UUID 的无序性会导致数据位置频繁变动,严重影响性能
根据推特官方的介绍,雪花算法是由Twitter开发的一种全局唯一ID生成算法,它的设计目标是在分布式系统中生成唯一ID,具备趋势递增、高性能、可扩展等特点。其实雪花算法生成的唯一ID是由64位二进制数组成,可以分解为三个部分:
本文是《ShardingSphere5.x分库分表原理与实战》系列的第七篇,目前系列的前几篇制作成了PDF,需要的可以在文末获取下载方式,持续更新中。今天咱们继续一起来探究下,分布式ID在分库分表中起到的作用以及如何使用,ShardingSphere-jdbc中已经为我们提供了多种分布式主键ID生成策略。接下来将分别介绍这些策略的优缺点,看看它们在实际应用中的场景和效果。
前两天粉丝给我留言吐槽最近面试:“四哥,年前我在公司受点委屈一冲动就裸辞了,然后现在疫情严重两个多月还没找到工作,接了几个视频面试也都没下文。好多面试官问完一个问题,紧接着说还会其他解决方法吗?能干活解决bug不就行了吗?那还得会多少种方法?”
在业务开发中,会存在大量的场景都需要唯一ID来进行标识。比如,用户需要唯一身份标识;商品需要唯一标识;消息需要唯一标识;事件需要唯一标识等等。尤其是在分布式场景下,业务会更加依赖唯一ID。
一、背景需求 当我们需要在多个数据库间进行数据的复制自动增长型字段可能造成数据合并时的主键冲突。设想一个数据库中的Order表向另一个库中的Order表复制数据库时,OrderID到底该不该自动增长呢? 数据库自增长ID和无序的UUID方案的不足之处: 1)、采用数据库自增序列:数据迁移合并等比较麻烦。 2)、UUID随机数:采用无意义字符串,没有排序UUID使用字符串形式存储,数据量大时查询效率比较低。(主要是索引查询销量不是最高的) 如果非要使用非自主增长列作为主键的话(分布式系统分库分表中)
今天分享一道朋友去京东面试真实遇到的面试题:“为什么要分布式ID?你项目中是怎么做的?”。
服务化、分布式已成为当下系统开发的首选,高并发操作在数据存储时,需要一套id生成器服务,来保证分布式情况下全局唯一性,以确保系统的订单创建、交易支付等场景下数据的唯一性,否则将造成不可估量的损失。
在业务开发中,大量场景需要唯一ID来进行标识:用户需要唯一身份标识、商品需要唯一标识、消息需要唯一标识、事件需要唯一标识等,都需要全局唯一ID,尤其是复杂的分布式业务场景中全局唯一ID更为重要。于是就会引申出分布式系统中唯一主键ID生成策略问题。
作者:shmilychen,腾讯 IEG 后台开发工程师 1. 分布式唯一 ID 特性 在业务开发中,会存在大量的场景都需要唯一 ID 来进行标识。比如,用户需要唯一身份标识;商品需要唯一标识;消息需要唯一标识;事件需要唯一标识等等。尤其是在分布式场景下,业务会更加依赖唯一 ID。 分布式唯一 ID 的特性如下: 全局唯一:必须保证生成的 ID 是全局性唯一的,这是分布式 ID 的基本要求; 有序性:生成的 ID 需要按照某种规则有序,便于数据库的写入和排序操作; 可用性:需要保证高并发下的可用性。除了对
说起ID,特性就是唯一,在人的世界里,ID就是身份证,是每个人的唯一的身份标识。在复杂的分布式系统中,往往也需要对大量的数据和消息进行唯一标识。举个例子,数据库的ID字段在单体的情况下可以使用自增来作为ID,但是对数据分库分表后一定需要一个唯一的ID来标识一条数据,这个ID就是分布式ID。对于分布式ID而言,也需要具备分布式系统的特点:高并发,高可用,高性能等特点。
前几天写过一篇《一口气说出 9种 分布式ID生成方式,面试官有点懵了》,里边简单的介绍了九种分布式ID生成方式,但是对于像美团(Leaf)、滴滴(Tinyid)、百度(uid-generator)都是一笔带过。而通过读者留言发现,大家普遍对他们哥三更感兴趣,所以后边会结合实战,详细的对三种分布式ID生成器学习,今天先啃下美团(Leaf)。
前两天公众号有个粉丝给我留言吐槽最近面试:“四哥,年前我在公司受点委屈一冲动就裸辞了,然后现在疫情严重两个多月还没找到工作,接了几个视频面试也都没下文。好多面试官问完一个问题,紧接着说还会其他解决方法吗?能干活解决bug不就行了吗?那还得会多少种方法?”
首先说下我们为什么需要分布式 ID,以及分布式 ID 是用来解决什么问题的。当我们的项目还处于单体架构的时候,我们使用数据库的自增 ID 就可以解决很多数据标识问题。但是随着我们的业务发展我们的架构就会逐渐演变成分布式架构,那么这个时候再使用数据的自增 ID 就不行了,因为一个业务的数据可能会放在好几个数据库里面,此时我们就需要一个分布式 ID 用来标识一条数据,因此我们需要一个分布式 ID 的生成服务。那么分布式 ID 的服务有什么要求和挑战呢?
在集群高并发环境下,要保证分布式唯一全局ID的生成,是一个很重要的问题。传统的方式如自增、UUID 等方法在分布式环境下容易出现问题,因此需要采用特殊的方案来解决。
在分布式系统中,生成全局唯一的ID是一个常见的需求。但是,在分布式系统中,单机生成的ID难以保证全局唯一性,因此需要一种分布式ID生成方案。
在说分布式ID的具体实现之前,我们来简单分析一下为什么用分布式ID?分布式ID应该满足哪些特征?
客观地说,如果一定要用uuid生成订单号这类东西也能凑合用,但是它有着罄竹难书的“罪行”:肉眼可见,它是无序的;长度是64位数字字母随机组合的字符串,占用空间巨大;完全不具备业务属性,也就是说使用uuid你完全无法推算出它到底是干嘛的;因为无序,所以趋势递增就更不用指望了;所以用uuid生成订单号就是自杀行为,适合它的是类似生成token令牌的场景。
在当今的云计算和微服务架构盛行的时代,分布式系统已成为软件开发的重要组成部分。随着系统规模的扩大和业务的复杂化,对数据一致性和唯一性的要求也越来越高,尤其是在全局唯一标识符(ID)的生成上。因此,分布式ID生成系统应运而生,成为保证数据唯一性和提高系统可扩展性的关键技术之一。雪花算法(Snowflake)是Twitter开源的一种算法,用于生成64位的全局唯一ID,非常适用于分布式系统中生成唯一标识符。下面我们将深入探讨雪花算法的原理、结构和实现方式。
业务量小于500W或数据容量小于2G的时候单独一个mysql即可提供服务,再大点的时候就进行读写分离也可以应付过来。但当主从同步也扛不住的是就需要分表分库了,但分库分表后需要有一个唯一ID来标识一条数据,数据库的自增ID显然不能满足需求;特别一点的如订单、优惠券也都需要有唯一ID做标识。此时一个能够生成全局唯一ID的系统是非常必要的。那么这个全局唯一ID就叫分布式ID。
在软件开发中,生成唯一ID是一项常见而重要的任务。唯一ID的生成不仅仅是为了标识数据记录,还可以应用于分布式系统、数据库主键、日志跟踪等场景。本文将介绍几种目前技术领域最常使用的唯一ID生成方法,并通过代码示例展示它们的实际应用。
UUID(Universally Unique Identifier)的标准型式包含32个16进制数字,以“-”连接符分为五段,形式为8-4-4-4-12的36个字符。
本文只整理MySQL的自增字段方案,Oracle和SQL Server的自增长方案就不介绍了。
美团的 Leaf 也是一个分布式 ID 生成框架。它非常全面,即支持号段模式,也支持 Snowflake 模式。
分布式 ID 就是在分布式项目中我们给数据库记录用的 ID。和单机版项目有啥不同呢?单机版的我们可以用 数据库自增等方式来生成 ID,但是分布式项目中,项目部署在好几台机器上,数据库自增也是有可能会出现重复的情况。所以就需要一种算法来生成适用于分布式系统的 ID。
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构建分布式系统时,如何对数据进行唯一标识也是一个至关重要的设计。不仅要符合B-tree数据结构以维持查询性能,还要考虑唯一标识的连续性会不会影响系统安全性。在分库分表的情况下,还要避免唯一标识重复且高效等等需要考虑的点。为此,市场就出现了很多分布式ID生成方案。本文将详细介绍九种主流的分布式ID生成策略供大家参考使用。
全局唯一 ID 几乎是所有设计系统时都会遇到的,全局唯一 ID 在存储和检索中有至关重要的作用。
小伙伴们好呀,我是 小羊,今天来分享下最近研究的分布式 ID 生成系统 —— Leaf ,一起来思考下这个分布式ID的设计吧 👇
对于每个标识,都需要有一个命名空间(namespace),来保证其相对唯一性。 分布式的ID生成,以Twitter Snowflake为代表的, Flake 系列算法采用的就是划分命名空间并行生成的思路。
SnowFlake 算法:是 Twitter 开源的分布式 id 生成算法。 核心思想:使用一个 64 bit 的 long 型的数字作为全局唯一 id。 首先了解一下雪花ID的结构:从网上盗用一张;
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