概述

在电商等高并发系统中，我们经常遇到在短时间内产生大量数据,比如抢购时，短时间下单数据激增;直播场景中，短时间产生大量聊天数据;以及伴随着这些请求的日志数据、操作的日志数据都是非常大...
在单体服务环境下，可以利用数据库的主键自增功能可以为数据提供唯一标识ID，但在分布式或者微服务环境下，在短时间内多个节点如何为数据生成唯一的ID？就需要分布式的ID生成系统。

分布式ID生成系统的特征

• 全局唯一：不能出现重复ID
• 高可用：ID生成系统是基础系统，被许多关键系统调用，一旦宕机，就会造成严重影响

所以要满足以上的特征，需要对分布式ID生成的机制有所要求

• 实现机制的可靠性
• 实现复杂度
  有些算法可以实现ID的唯一性和可读性，但是实现起来十分复杂，后续也难以改造
• 可扩展性
• ID的可读性
  有些ID只是为了唯一性，如UUID机制，它是不可读的，没有业务含义。不过，生成一个可读的带有业务含义的ID，将有助于业务人员和开发人员定位业务和问题所在
• 性能
  分布式系统往往也需要面对高并发的情况，所以对实现的算法性能要求高

常见的分布式ID生成方案

• Java的UUID
  这种方式比较简单,本地生成速度快,代码如下

String id = UUID.randomUUID().toString()；

但是,使用UUID作为主键，存储会占据较大的空间，网络传输内容也多，不利于优化；存入数据库后,这么长的字符串作为主键，影响查询性能。

• 独立的数据库,通过数据库自增长专门来生成ID
• 数据库集群,设定好步长来生成ID
• Redis生成ID
• Twitter的SnowFlake算法
• 美团 Leaf
• 滴滴 Tinyid
• MongoDb的ObjectId
• ZooKeeper生成ID

本文介绍的是ZooKeeper生成ID,以上的其他方式可以另开一篇详细介绍。
ZooKeeper分布式ID生成,原理是利用ZooKeeper的顺序节点，生成全局唯一的ID

ZooKeeper分布式ID生成实现

接上一篇SpringBoot整合zookeeper、curator，实现分布式锁功能,把项目源码进行扩展

1. ZookeeperClient类中增加makeId方法,用来生成ID

/**
     * 分布式ID生成
     * */
    public String makeId(String nodeName) {
        String str = createSeqNode(nodeName);
        if (null == str) {
            return null;
        }
        int index = str.lastIndexOf(nodeName);
        if (index >= 0) {
            index += nodeName.length();
            return index <= str.length() ? str.substring(index) : "";
        }
        return str;
    }

    /**
     * 创建顺序节点
     * */
    private String createSeqNode(String pathPrefix) {
        try {
            // 创建一个 ZNode 顺序节点
            String s = client.create()
                    .creatingParentsIfNeeded()
                    .withMode(CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL)
                    //避免zookeeper的顺序节点暴增，需要删除创建的持久化顺序节点
                    // .withMode(CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL)
                    .forPath(pathPrefix);
            return s;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

2. 在测试目录org.zhangsan.zookeeper包中，创建ZkIdMakerTest.java

package org.zhangsan.zookeeper;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
import org.zhangsan.beans.ZookeeperClient;

/**
 * @ClassName ZkIdMakerTest
 * @Description //分布式ID生成测试
 * @Author singleZhang
 * @Email 405780096@qq.com
 * @Date 2020/12/8 0008 下午 5:18
 **/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class ZkIdMakerTest {
    @Autowired
    private ZookeeperClient zookeeperClient;

    @Test
    public void zookeeperIdMakerTest(){
        String nodeName = "/test/zkIdMaker/ID-";
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            String id = zookeeperClient.makeId(nodeName);
            System.out.println("第" + i + "个创建的id为:" + id);
        }
    }
}

3.运行zookeeper服务,运行程序,测试分布式ID生成，结果如下:

分布式ID

代码地址:
https://gitee.com/kaixinshow/springboot-note