Redis在集群环境中生成唯一ID redis生成全局唯一id

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小鱼儿 2023-07-07 15:18:47

文章标签 Redis在集群环境中生成唯一ID redis Powered by 金山文档 java System 文章分类 Redis 数据库

一.什么是全局ID

当用户抢购时，就会生成订单并保存到DB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。

二.全局ID的构成

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

Redis在集群环境中生成唯一ID redis生成全局唯一id_Redis在集群环境中生成唯一ID

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：

Redis在集群环境中生成唯一ID redis生成全局唯一id_System_02

ID的组成部分：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

三.全局ID的工具类

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;

// 全局唯一ID
@Component
public class RedisIdWorker {
    /**
     * 开始时间戳
     *          LocalDateTime time = LocalDateTime.of(2022, 1, 1, 0, 0, 0);  2022-01-01T00:00
     *         long nowSecond = time.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);  1640995200
     */
    private static final long BEGIN_TIMESTAMP = 1640995200L;
    /**
     * 序列号的位数
     */
    private static final int COUNT_BITS = 32;

    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    public RedisIdWorker(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    public long nextId(String keyPrefix) {
        // 1.生成时间戳
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();    //当前日期
        long nowSecond = now.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC); //当前秒数
        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("icr:" + keyPrefix + ":" + date);

        // 3.拼接并返回 timestamp向左移动32位
        return timestamp << COUNT_BITS | count;
    }
}

四.测试

@Resource
    private RedisIdWorker redisIdWorker;

  @Test
    void testIdWorker() throws InterruptedException {
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(300);

        Runnable task = () -> {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                long id = redisIdWorker.nextId("order");
                System.out.println("id = " + id);
            }
            latch.countDown();
        };
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 300; i++) {
            es.submit(task);
        }
        latch.await();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("time = " + (end - begin));
    }

五.补充 Countdownlatch