分布式ID的特性

• 全局唯一

不能出现重复的ID，这是最基本的要求。

• 递增

有利于关系数据库索引性能。

• 高可用

既然是服务于分布式系统，为多个服务提供ID服务，访问压力一定很大，所以需要保证高可用。

• 信息安全

如果ID是有规律的，就容易被恶意操作，在一些场景下需要ID无规则。

生成方案

UUID

核心思想是结合机器的网卡、当地时间、一个随机数来生成。

优点：

• 性能非常高，本地生成，没有网络消耗。

• 生成简单，没有高可用风险。

• 有利于信息安全，因为可读性差，无规律。

缺点：

• 太长，不易于存储。

• 有利于信息安全的同时，也有不安全性，因为基于MAC地址生成的算法可能会泄露MAC地址。

• 无序，对MySQL索引不利，在 InnoDB 中，无序性会导致数据位置频繁变动，性能低下。

数据库

利用数据库自增ID的特性来生成，如 MySQL 的 auto_increment。

优点：

• 简单，利用数据库自有功能实现。

• 绝对有序。

缺点：

• 有重复发号的风险，例如数据库主从切换的场景。

• 需要特别保障其高可用。

• 发号性能限制于数据库性能，如需提高发号能力，需要扩充数据库，成本高。

Redis

Redis 提供了自增的原子命令，可以保证唯一、有序。

优点：

• 简单，自有能力。

• 高并发环境下性能好，优于数据库。

• 维护成本低于数据库。

缺点：

• 主从切换时也可能会重复发号。

• 需要特别保障其高可用。

雪花算法

给每台机器分配一个唯一标识，然后通过下面的结构实现全局唯一ID：

时间戳 + 机器标识 + 自增序列号

毫秒在高位，自增序列在低位，一定是递增的。

优点：

• 生成性能高。

• 灵活，可以根据自身业务特点分配bit位。

缺点：

• 强依赖机器时钟，如果时钟回拨，就会导致服务异常。

关于作者

王硕，网名信平，十多年软件开发经验，业余架构师，精通Java/Python/Go等，喜欢研究技术，著有《PyQt 5 快速开发与实战》《Python 3.* 全栈开发》，多个业余开源项目托管在GitHub上，欢迎微博交流。