Redis全局ID生成器的实现
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，一般满足下列特性：
- 唯一性：确保ID是唯一的，不可重复
- 递增性：确保是整体逐渐增大的，这样有利于数据库创建索引
- 安全性：ID的规律性不是特别的明显，防止根据ID号猜测其他的ID，确保安全性
- 高性能：确保生成ID的速度足够快
- 高可用：确保任何时候都能用
实现原理：
为了增加ID的安全性，可以不直接使用Redis自增的数值，而是拼接一些其他的信息，ID的组成如下图：
- 符号位：1bit，永远为0，表示正数
- 时间戳：31bit，以秒为单位，可以使用大约69年
- 序列号：32bit，相同秒数的情况下，ID在序列号位置上增加，支持每秒产生2^32个不同的ID
代码实现：
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;
@Component
public class RedisIdWorker {
/**
* 开始时间戳 (2022-01-01 00:00:00)
*/
private static final long BEGIN_TIMESTAMP = 1640995200L;
/**
* 序列号的位数
*/
private static final int COUNT_BITS = 32;
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
/**
* 生成ID
*
* @param keyPrefix 业务系统的前缀
* @return ID
*/
public long nextId(String keyPrefix) {
// 生成时间戳
long timestamp = LocalDateTime.now().toEpochSecond(ZoneOffset.UTC) – BEGIN_TIMESTAMP;
// 生成序列号
String key = “icr:” + keyPrefix + “:” + LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(“yyyy:MM:dd”));
long count = stringRedisTemplate.opsForValue().increment(key);
// 拼接并返回
return timestamp << COUNT_BITS | count;
}
/**
* 获取时间戳 (2022-01-01 00:00:00)
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
LocalDateTime time = LocalDateTime.of(2022, 1, 1, 0, 0, 0);
long second = time.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);
System.out.println(second);
}
}
生成序号：
Redis的自增是有上限的，最大值为2^64。虽然这个数是很大了，但是毕竟还有会有上限，时间足够长还是有可能超过这个数的。所以即使是同一个业务，也不能使用同一个key。因此可以在key中增加日期，比如：icr:业务名:2022:05:14。这样的话每天都会是新的key，每天的自增量不可能超过2^64，所以这样的key是比较合适的选择。
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