全局唯一ID

分布式系统定义：一个硬件或软件组件分布在不同的网络计算机上，彼此之间通过消息传递进行通信和协调的系统。

一、概念

随着应用业务的复杂，用户量的增长，单机部署已经不能满足现有的需求了，随之而来的就是在数据库层分库、分表，以及分布式部署应用等。全局唯一ID，其实就是在分布式应用中唯一标识某条记录的ID。生成全局唯一ID有两个基本要求：全局唯一性、趋势有序性。

ID生成系统的需求

全局唯一性：不能出现重复的ID，最基本的要求。
趋势递增：MySQL InnoDB引擎使用的是聚集索引，由于多数RDBMS使用B-tree的数据结构来存储索引数据，在主键的选择上面我们应尽量使用有序的主键保证写入性能。
单调递增：保证下一个ID一定大于上一个ID。
信息安全：如果ID是连续递增的，恶意用户就可以很容易的窥见订单号的规则，从而猜出下一个订单号，如果是竞争对手，就可以直接知道我们一天的订单量。所以在某些场景下，需要ID无规则。

二、常见算法

uuid
- 生成足够简单，本地生成无网络消耗，具有唯一性
- 无序的字符串，不具备趋势自增特性
- 没有具体的业务含义
数据库自增id
- 实现简单，ID单调自增，数值类型查询速度快
- DB单点存在宕机风险，无法扛住高并发场景
数据库多主模式
- 分别设置起始值和自增步长
- 可以解决DB单点问题
- 不利于后续扩容，高并发下单个数据库自身压力大

号段模式

从数据库批量的获取自增ID如1~1000并缓存在本地，减少数据库请求次数

CREATE TABLE id_generator (
  id int(10) NOT NULL,
  max_id bigint(20) NOT NULL COMMENT '当前最大id',
  step int(20) NOT NULL COMMENT '号段的布长',
  biz_type    int(20) NOT NULL COMMENT '业务类型',
  version int(20) NOT NULL COMMENT '版本号',
  PRIMARY KEY (`id`)
)
biz_type：不同业务类型
max_id：当前最大的可用id
step：号段的长度
version：乐观锁

update id_generator set max_id = #{max_id+step}, version = version + 1 where version = # {version} and biz_type = XXX

Redis
- incr
Mongo

function getUniqId() {
    if (!class_exists('MongoDB\BSON\ObjectId')) {
        throw new Exception("mongodb extension no exists");
    }
    return (string)(new MongoDB\BSON\ObjectId());
}

雪花算法
- Snowflake ID组成结构：正数位(1比特)+时间戳(41比特)+workId(10比特)+自增值(12比特)，总共64比特组成的一个Long类型ID。
滴滴TinyId
百度UidGenerator
美团Leaf

三、参考

参考一