Mysql ID生成策略的三種方法選擇及優(yōu)缺點(diǎn)

更新時(shí)間：2024年06月23日 16:53:39 作者：簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單小白

mysql ID生成策略一般常用的有三種,包括自增、UUID 以及雪花算法,本文主要介紹了Mysql ID生成策略的三種方法選擇及優(yōu)缺點(diǎn),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的可以了解一下

自增主鍵（Auto Increment）

優(yōu)點(diǎn)：

簡(jiǎn)單、易于使用和理解，保證唯一性，無(wú)需額外的查詢操作。

缺點(diǎn)：

不適用于分布式系統(tǒng)，因?yàn)槊總€(gè)節(jié)點(diǎn)都需要維護(hù)一個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器，可能會(huì)導(dǎo)致沖突和性能問(wèn)題。

使用場(chǎng)景：

適用于單機(jī)或小規(guī)模應(yīng)用，不需要分布式支持的場(chǎng)景。例如，傳統(tǒng)的單機(jī)應(yīng)用、小型網(wǎng)站或內(nèi)部管理系統(tǒng)。

UUID（Universally Unique Identifier）

優(yōu)點(diǎn)：

全局唯一性，分布式支持，獨(dú)立性。

缺點(diǎn)：

占用較多的存儲(chǔ)空間，無(wú)序性，可讀性較低。

使用場(chǎng)景：

適用于需要分布式支持、全局唯一性和獨(dú)立生成ID的場(chǎng)景，特別是在沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)連接的情況下。例如，分布式系統(tǒng)、大規(guī)模系統(tǒng)或需要獨(dú)立生成ID的場(chǎng)景。

雪花算法（Snowflake）

優(yōu)點(diǎn)：

支持分布式環(huán)境，生成的ID有序且唯一，包含時(shí)間戳信息。

缺點(diǎn)：

依賴于機(jī)器的唯一標(biāo)識(shí)，不同機(jī)器之間的時(shí)間同步問(wèn)題可能導(dǎo)致ID重復(fù)。

使用場(chǎng)景：

適用于需要分布式支持、有序和唯一的ID的場(chǎng)景。例如，大規(guī)模的分布式系統(tǒng)、微服務(wù)架構(gòu)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等。

雪花算法生成 ID 沖突問(wèn)題：

1. 前提條件：
服務(wù)通過(guò)集群的方式部署，其中部分機(jī)器標(biāo)識(shí)位一致。
業(yè)務(wù)存在一定的并發(fā)量，沒(méi)有并發(fā)量無(wú)法觸發(fā)重復(fù)問(wèn)題。
生成 ID 的時(shí)機(jī)：同一毫秒下的序列號(hào)一致。
2. 標(biāo)識(shí)位如何定義才能不重復(fù)？
有兩種方案：預(yù)分配和動(dòng)態(tài)分配。

(1). 預(yù)分配（靜態(tài)）

應(yīng)用上線前，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前服務(wù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)，人工去申請(qǐng)標(biāo)識(shí)位。

這種方案，沒(méi)有代碼開(kāi)發(fā)量，在服務(wù)節(jié)點(diǎn)固定或者項(xiàng)目少可以使用，但是解決不了服務(wù)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)容性問(wèn)題。

(2). 動(dòng)態(tài)分配

將標(biāo)識(shí)位存放在 Redis、Zookeeper、MySQL 等中間件，在服務(wù)啟動(dòng)的時(shí)候去請(qǐng)求標(biāo)識(shí)位，請(qǐng)求后標(biāo)識(shí)位并將其更新為下一個(gè)可用的。

通過(guò)存放標(biāo)識(shí)位，延伸出一個(gè)問(wèn)題：雪花算法的 ID 是服務(wù)內(nèi)唯一還是全局唯一。

以 Redis 舉例，如果要做服務(wù)內(nèi)唯一，存放標(biāo)識(shí)位的 Redis 節(jié)點(diǎn)使用自己項(xiàng)目?jī)?nèi)的就可以；如果是全局唯一，所有使用雪花算法的應(yīng)用，要用同一個(gè) Redis 節(jié)點(diǎn)。

兩者的區(qū)別僅是不同的服務(wù)間是否公用 Redis。如果沒(méi)有全局唯一的需求，最好使 ID 服務(wù)內(nèi)唯一，因?yàn)檫@樣可以避免單點(diǎn)問(wèn)題。

服務(wù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)超過(guò) 1024，則需要做額外的擴(kuò)展；可以擴(kuò)展 10 bit 標(biāo)識(shí)位，或者選擇開(kāi)源分布式 ID 框架。

動(dòng)態(tài)分配實(shí)現(xiàn)方案：Redis 存儲(chǔ)一個(gè) Hash 結(jié)構(gòu) Key，包含兩個(gè)鍵值對(duì)：dataCenterId 和 workerId。

雪花算法不是萬(wàn)能的，并不能適用于所有場(chǎng)景。如果 ID 要求全局唯一并且服務(wù)節(jié)點(diǎn)超出 1024 節(jié)點(diǎn)，可以選擇修改算法本身的組成，即擴(kuò)展標(biāo)識(shí)位，或者選擇開(kāi)源方案：美團(tuán)LEAF、百度UID。

總結(jié)

根據(jù)實(shí)際使用場(chǎng)景進(jìn)行選擇：

單機(jī)或小規(guī)模應(yīng)用：對(duì)于規(guī)模較小、不需要分布式支持的應(yīng)用，ID自增是簡(jiǎn)單而可行的選擇。它易于使用和理解，并能保證唯一性。

大規(guī)模分布式系統(tǒng)：在需要分布式支持、有序和唯一ID的大規(guī)模系統(tǒng)中，雪花算法是更合適的選擇。它能夠生成分布式環(huán)境下的有序且唯一ID，適應(yīng)大規(guī)模的分布式架構(gòu)。

分布式環(huán)境下的全局唯一ID：如果全局唯一性是主要要求，并且不需要嚴(yán)格的有序性，UUID是一個(gè)可選的策略。它可以在分布式環(huán)境中生成全局唯一的ID，適用于分布式系統(tǒng)、大規(guī)模系統(tǒng)或需要獨(dú)立生成ID的場(chǎng)景。

需要注意的是，對(duì)于雪花算法和UUID，在分布式環(huán)境中需要注意時(shí)間同步問(wèn)題。確保機(jī)器時(shí)間的同步性，以避免ID重復(fù)。

綜上所述，選擇適當(dāng)?shù)腎D生成策略需要綜合考慮系統(tǒng)規(guī)模、分布式支持、唯一性和有序性要求以及時(shí)間同步問(wèn)題。自增主鍵適用于規(guī)模較小、不需要分布式支持的簡(jiǎn)單應(yīng)用，而雪花算法則適用于需要分布式支持、有序和唯一ID的大規(guī)模應(yīng)用。UUID 我們一般不做考慮，因?yàn)獒槍?duì)于分布式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)雪花算法比UUID方式性能更好，UUID占用存儲(chǔ)更大。

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