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Redis全局ID生成器的實(shí)現(xiàn)

 更新時(shí)間:2022年06月02日 11:22:23   作者:G_amazing  
全局ID生成器,是一種在分布式系統(tǒng)下用來(lái)生成全局唯一ID的工具,本文主要介紹了Redis全局ID生成器的實(shí)現(xiàn),文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

全局ID生成器,是一種在分布式系統(tǒng)下用來(lái)生成全局唯一ID的工具,一般滿足下列特性:

  • 唯一性:確保ID是唯一的,不可重復(fù)
  • 遞增性:確保是整體逐漸增大的,這樣有利于數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建索引
  • 安全性:ID的規(guī)律性不是特別的明顯,防止根據(jù)ID號(hào)猜測(cè)其他的ID,確保安全性
  • 高性能:確保生成ID的速度足夠快
  • 高可用:確保任何時(shí)候都能用

實(shí)現(xiàn)原理:

為了增加ID的安全性,可以不直接使用Redis自增的數(shù)值,而是拼接一些其他的信息,ID的組成如下圖:

  • 符號(hào)位:1bit,永遠(yuǎn)為0,表示正數(shù)
  •  時(shí)間戳:31bit,以秒為單位,可以使用大約69年
  •  序列號(hào):32bit,相同秒數(shù)的情況下,ID在序列號(hào)位置上增加,支持每秒產(chǎn)生2^32個(gè)不同的ID

代碼實(shí)現(xiàn):

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
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 {
 
    /**
     * 開(kāi)始時(shí)間戳 (2022-01-01 00:00:00)
     */
    private static final long BEGIN_TIMESTAMP = 1640995200L;
 
    /**
     * 序列號(hào)的位數(shù)
     */
    private static final int COUNT_BITS = 32;
 
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
 
    /**
     * 生成ID
     *
     * @param keyPrefix 業(yè)務(wù)系統(tǒng)的前綴
     * @return ID
     */
    public long nextId(String keyPrefix) {
        // 生成時(shí)間戳
        long timestamp = LocalDateTime.now().toEpochSecond(ZoneOffset.UTC) - BEGIN_TIMESTAMP;
        // 生成序列號(hào)
        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;
    }
 
    /**
     * 獲取時(shí)間戳 (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);
    }
}

生成序號(hào):

Redis的自增是有上限的,最大值為2^64。雖然這個(gè)數(shù)是很大了,但是畢竟還有會(huì)有上限,時(shí)間足夠長(zhǎng)還是有可能超過(guò)這個(gè)數(shù)的。所以即使是同一個(gè)業(yè)務(wù),也不能使用同一個(gè)key。因此可以在key中增加日期,比如:icr:業(yè)務(wù)名:2022:05:14。這樣的話每天都會(huì)是新的key,每天的自增量不可能超過(guò)2^64,所以這樣的key是比較合適的選擇。

到此這篇關(guān)于Redis全局ID生成器的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis全局ID生成器內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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