[發明專利]一種號段模式下生成分布式ID的方法

在審

• 申請號: 202011076032.1
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112181306A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 陳科明;檀宇;杜坤;周濤
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;H04L29/12
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發明公開了一種號段模式下生成分布式ID的方法。本發明首先由客戶端調用ID生成服務模塊；其次從數據庫讀取下一個可用的ID序號；最后利用讀取的ID序號生成對應的業務ID并存入相應的業務表中。其中，以第二步具體是判斷本地內存中ID號段是否使用完；如果使用完從數據庫中批量獲取一段ID序號，并保存在本地內存中；否則根據本地內存中緩存的ID順序遞增生成業務ID。本發明還提出一種雙緩沖區優化的方法。通過創建異步線程讀取數據庫中下一個可用號段。本發明針對原有方案的多次讀取數據庫修改為批量獲取號段，減少訪問數據庫次數，降低數據庫的壓力。本發明還建立雙緩沖區，異步獲取號段減少阻塞概率，甚至可以達到無阻塞狀態。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種分布式系統下使用號段模式生成分布式ID的方法。

背景技術

隨著互聯網的快速發展，項目體量越來越大，在復雜分布式系統中，往往需要對大量的數據和消息進行唯一標識。數據日漸增長，對數據分庫分表后需要有一個唯一ID來標識一條數據或消息，MySQL數據庫的自增ID顯然不能滿足需求，此時一個能夠生成全局唯一ID的系統是非常必要的。

在分布式系統中我們需要部署多臺機器，每臺機器設置不同的初始值，且步長和機器數相等。比如有兩臺機器。設置步長step為2，如TicketServer1的初始值為1（1，3，5，7，9，11…）；TicketServer2的初始值為2（2，4，6，8，10…）。以此類推，假設我們要部署N臺機器，步長需設置為N，每臺的初始值依次為0,1,2…N-1。則第一臺機器為0，N，2N，3N…；第二臺為1，1+N，1+2N…；第三臺，以至于第N-1臺也是這樣的規律。

這種架構貌似能夠滿足性能的需求，但有以下幾個缺點：

1、系統水平擴展比較困難，比如定義好了步長和機器臺數之后，如果要添加機器該怎么做。假設現在只有一臺機器發號是1,2,3,4,5（步長是1），這個時候需要擴容機器一臺。可以這樣做：把第二臺機器的初始值設置得比第一臺超過很多，比如14（假設在擴容時間之內第一臺不可能發到14），同時設置步長為2，那么這臺機器下發的號碼都是14以后的偶數。然后摘掉第一臺，把ID值保留為奇數，比如7，然后修改第一臺的步長為2。讓它符合我們定義的號段標準，對于這個例子來說就是讓第一臺以后只能產生奇數。擴容方案看起來復雜嗎。貌似還好，現在想象一下如果我們線上有100臺機器，這個時候要擴容該怎么做。簡直是噩夢。所以系統水平擴展方案復雜難以實現。

2、ID沒有了單調遞增的特性，只能趨勢遞增，這個缺點對于一般業務需求不是很重要，可以容忍。

3、數據庫壓力還是很大，每次獲取ID都得讀寫一次數據庫，只能靠堆機器來提高性能。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種號段模式下生成分布式ID的方法

包括以下步驟：

第一步：客戶端調用ID生成服務模塊；

第二步：從數據庫讀取下一個可用的ID序號；

第三步：利用讀取的ID序號生成對應的業務ID并存入相應的業務表中。

其中，以上所述第二步從數據庫讀取下一個可用的ID序號的步驟包括：

（1）、判斷本地內存中ID號段是否使用完；如果使用完就跳到第（2）步，否則的話跳到第（3）步。

（2）、從數據庫DB中批量獲取一段ID序號，并保存在本地內存中。

（3）、根據本地內存中緩存的ID順序遞增生成業務ID。

本發明還提出一種雙緩沖區優化的方法。

所述為以上的第（2）步從數據庫批量獲取一段ID序號，并保存在本地內存中的步驟包括：