分布式ID解决方案（一）数据库号段方式

一、前言
在一些简单系统中，我们可以直接使用数据库ID自增方式来标识和保存数据，但是随着系统的逐渐复杂，数据量的日益增多，我们可能需要对数据表、数据库实现分库分表。单纯的使用数据库的ID自增无法满足业务场景了，所以我们必须找到一种方式来生成一个全局唯一的ID。我们可以先想一下，这个生成的ID的系统需要满足什么条件呢？
1.必须是全局唯一的：如果在一个订单系统中，订单号是重复的那将是灾难的。
2.高性能：生成ID，可以说是一个业务逻辑实现非常小的环节，如果在这个环节浪费很多时间，那么势必会对业务逻辑造成影响，也是不可取的。
3.高可用：让系统99.9%是可用的
4.简单：简单是我们设计一个功能应该是一直追求的。

二、实现原理
数据库号段：顾名思义就是一个数据的一个范围，例如（100，200],这个100到200就可以称为一个号段。我们可以一次向数据库申请一个号段，然后加载到内存中，然后用自增的方式生成这个ID，如果这个号段用完了，再向数据库申请另一个新的号段。
1、数据表的设计：

id	biz_type	max_id	tep	version
1	0001	100	2000	0

biz_type:：业务标识，不同业务使用不同的号段
max_id：当前最大的可用ID
tep：每次生成ID的范围长度
version：版本号，乐观锁，每次更新加上版本号，保证并发更新的准确性

2、使用步骤：

查询当前的max_id信息：select id, biz_type, max_id, step, version from tiny_id_info where biz_type=‘0001’;
计算新的max_id: new_max_id = max_id + step
更新DB中的max_id：update tiny_id_info set max_id=#{new_max_id} , verison=version+1 where id=#{id} and max_id=#{max_id} and version=#{version}
如果更新成功，则可用号段获取成功，新的可用号段为(max_id, new_max_id]
如果更新失败，则号段可能被其他线程获取，回到步骤a，进行重试。

三、高可用架构

ID生成系统对外提供http服务，请求经过负载均衡选择一个server，从事先加载好的号段中生成一个ID，如果没有号段或者号段已经用完，再向DB按照上边的步骤获取一个新的号段，多个server通过version乐观锁保证生成的号段不会重复。

四、问题与优化

假如某一个server重启或者宕机
那么这个server生成的号段就作废了，而且只是浪费一部分号段，对这个ID生成系统没影响。
DB挂了怎么办
DB挂了，我们依然可以通过缓存加载的号段对外提供服务，不过这个时间是有限的，如果缓存的号段都用完了，那么就无法对外提供服务了。我们想要彻底解决这个问题，DB就不能是单机的。
DB不是单机的，怎么保证不会生成重复ID呢？
其实这个解决方案还是挺简单的，我们只需要在上边设计的数据表里新增字段。假如有A、B两个DB，那么我们就设定一个标识字段，让A生成偶数号段，B生成奇数号段即可。

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