分布式序列号生成？

Question

我过去通常使用数据库序列实现 序列号生成。

例如使用 Postgres SERIAL 类型 http://www.neilconway.org/docs/sequences/

我很好奇如何为没有数据库的大型分布式系统生成序列号。是否有人对以 线程安全 方式为多个客户端实现序列号生成的最佳实践有任何经验或建议？

原文由 Jonathan Holloway 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

好的，这是一个非常古老的问题，我现在第一次看到它。

您需要区分 序列号 和 唯一 ID ，它们（可选）可根据特定标准（通常是生成时间）松散排序。真正的序列号意味着知道所有其他工作人员所做的事情，因此需要共享状态。没有简单的方法可以以分布式、大规模的方式执行此操作。您可以查看网络广播、每个工作人员的窗口范围以及 唯一工作人员 ID 的分布式哈希表等 内容，但这需要大量工作。

唯一 ID 是另一回事，有几种以去中心化方式生成唯一 ID 的好方法：

a) 你可以使用 Twitter 的 Snowflake ID 网络服务。 雪花是一个：

• 联网服务，即您拨打网络电话获得唯一ID；
• 生成按生成时间排序的 64 位唯一 ID；
• 该服务具有高度可扩展性和（可能）高可用性；每个实例每秒可以生成数千个 ID，您可以在 LAN/WAN 上运行多个实例；
• 用 Scala 编写，运行在 JVM 上。

b) 您可以使用 源自 UUID 和 Snowflake 的 ID 生成方式的方法在客户端上生成唯一的 ID。 有多种选择，但大致如下：

• 最重要的 40 位左右： 时间戳； ID的生成时间。 （我们使用时间戳的最高有效位来使 ID 按生成时间排序。）

• 接下来的 14 位左右： 每个生成器计数器， 每个生成器都会为每个生成的新 ID 递增 1。这确保在同一时刻（相同时间戳）生成的 ID 不会重叠。

• 最后 10 位左右： 每个生成器的唯一值。 使用它，我们不需要在生成器之间进行任何同步（这非常困难），因为所有生成器都会因为这个值而产生不重叠的 ID。

c) 您可以仅使用 时间戳和随机值在客户端生成 ID。 这避免了了解所有生成器并为每个生成器分配唯一值的需要。另一方面，不能 保证 此类 ID 是全局唯一的，它们 很可能 是唯一的。 （要发生碰撞，一个或多个生成器必须同时创建相同的随机值。）大致如下：

• 最高32位： Timestamp， ID的生成时间。
• The least significant 32 bits： 32位随机数， 为每个ID重新生成。

d) 简单的出路， 使用 UUIDs / GUIDs 。

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