[發明專利]分布式系統全局唯一ID生成方法、系統、設備及介質

在審

• 申請號: 202210745288.X
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN114827082A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 盧超;林京;梁海棠
• 申請（專利權）人: 廣州市玄武無線科技股份有限公司
• 主分類號: H04L61/3015
• 分類號: H04L61/3015;H04L61/30;G06F9/54;G06F8/60
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅

本申請公開了一種分布式系統全局唯一ID生成方法、系統、設備及介質，包括部署環境組件：etcd和集成SDK的微服務；啟動微服務，從etcd中獲取工作機器ID，將其自動寫入key后發送至etcd；監聽微服務寫入的所有key并處理刪除事件，定時生成第一預設數量的全局ID并放入隊列中；若隊列中的可用全局ID數目大于或等于隊列總容量的一半，從隊列中任取一個作為全局唯一ID。本申請無需依賴etcd和本地機器時鐘，而是只需將操作全部集成在SDK中，并使用未來時間解決時鐘回撥問題。同時，基于etcd解決機器ID的自動生成和復用問題，采用異步預生成方式提前生成一批全局唯一ID，極大提高獲取全局ID的吞吐量。

技術領域

本申請涉及分布式系統ID處理技術領域，尤其涉及一種分布式系統全局唯一ID生成方法、系統、設備及介質。

背景技術

在分布式系統中，常常需要對業務數據打上唯一標識。如訂單系統有訂單ID，商品系統有商品ID，用戶系統中有用戶ID等。對于這類ID，通常會存在以下要求：第一，ID全局唯一或某類業務內唯一；第二，ID單調遞增，以滿足排序和增量拉取的需求。

目前，生成全局唯一ID最常見的方法主要有以下幾類：第一類是強依賴存儲系統（MySQL、MongoDB、Redis等），對存儲系統的性能要求很高，同時對存儲系統的壓力也很大，生成的ID還是連續的，容易泄露商業機密，并且業務量大的場景還要進行分庫分表，導致開發和運維效率較低。第二類是以Snowflake算法為基礎，不依賴任何存儲系統，本地生成全局ID，但這種方式需要人工指定機器ID，并且對機器時鐘非常敏感，存在時鐘回撥問題；第三類是再第二類基礎上對Snowflake算法進行一些局部優化，可以自動獲取工作機器ID，但是這類方法只是不斷創建新的工作機器ID，對已經分配出去的機器ID不能夠復用和再分配，導致在pod重啟頻繁的kubernetes環境下容易造成機器ID不夠用的情況，從而無法生成全局唯一ID。

發明內容

本申請的目的在于提供一種分布式系統全局唯一ID生成方法、系統、設備及介質，以解決現有基于Snowflake算法生成全局ID時存在的需要依賴人工分配工作機器ID以及時鐘回撥的問題。

為實現上述目的，本申請提供一種分布式系統全局唯一ID生成方法，包括：

部署環境組件，所述組件包括etcd和集成SDK的微服務；

啟動微服務，從etcd中自動獲取工作機器ID，將工作機器ID自動寫入key后發送至etcd；

監聽微服務寫入的所有key并處理刪除事件，定時生成第一預設數量的全局ID并放入隊列中；

若隊列中的可用全局ID數目大于或等于隊列總容量的一半，從隊列中任取一個作為全局唯一ID。

進一步，作為優選地，所述定時生成第一預設數量的全局ID并放入隊列中，包括：

基于改進的Snowflake算法定時生成第一預設數量的全局ID并放入隊列中；

其中，生成的全局ID的時間戳為相對于某一時間基點的增量值。

進一步，作為優選地，所述的分布式系統全局唯一ID生成方法，還包括：

若隊列中的可用全局ID數目小于隊列總容量的一半，異步生成第二預設數量的全局ID并放入隊列中，再從隊列中任取一個作為全局唯一ID。

進一步，作為優選地，所述將工作機器ID自動寫入key后發送至etcd，包括：

在key中附帶租約，并啟動自動續約機制；

若服務宕機，key在超時后會自動刪除，且對應的工作機器ID會被回收，并被分配至其他服務。

進一步，作為優選地，在所述啟動微服務之前，還包括：

在etcd中存放帶有第一前綴、第二前綴以及第三前綴的key；所述第三前綴包括多種。

進一步，作為優選地，所述從etcd中獲取工作機器ID，包括：