面试总被问分布式ID怎么办? 滴滴(Tinyid)甩给他

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引言

接着《一口气说出 9种 分布式ID生成方式,面试官有点懵了》来继续详细的介绍分布式ID生成器,大家比较感兴趣的美团(Leaf)滴滴(Tinyid)百度(uid-generator)三个开源项目,美团(Leaf)已经讲完,详见《9种分布式ID生成之美团(Leaf)实战》,今天结合实战搞一下滴滴开源的(Tinyid)。


Tinyid介绍

Tinyid是滴滴开发的一款分布式ID系统,Tinyid是在美团(Leaf)leaf-segment算法基础上升级而来,不仅支持了数据库多主节点模式,还提供了tinyid-client客户端的接入方式,使用起来更加方便。但和美团(Leaf)不同的是,Tinyid只支持号段一种模式不支持雪花模式。

Tinyid的特性
  • 全局唯一的long型ID
  • 趋势递增的id
  • 提供 http 和 java-client 方式接入
  • 支持批量获取ID
  • 支持生成1,3,5,7,9…序列的ID
  • 支持多个db的配置

适用场景:只关心ID是数字,趋势递增的系统,可以容忍ID不连续,可以容忍ID的浪费

不适用场景:像类似于订单ID的业务,因生成的ID大部分是连续的,容易被扫库、或者推算出订单量等信息


Tinyid原理

Tinyid是基于号段模式实现,再简单啰嗦一下号段模式的原理:就是从数据库批量的获取自增ID,每次从数据库取出一个号段范围,例如 (1,1000] 代表1000个ID,业务服务将号段在本地生成1~1000的自增ID并加载到内存.。

Tinyid会将可用号段加载到内存中,并在内存中生成ID,可用号段在首次获取ID时加载,如当前号段使用达到一定比例时,系统会异步的去加载下一个可用号段,以此保证内存中始终有可用号段,以便在发号服务宕机后一段时间内还有可用ID。

原理图大致如下图:
在这里插入图片描述

Tinyid实现

Tinyid的GitHub地址 : https://github.com/didi/tinyid.git

Tinyid提供了两种调用方式,一种基于Tinyid-server提供的http方式,另一种Tinyid-client客户端方式。
不管使用哪种方式调用,搭建Tinyid都必须提前建表tiny_id_infotiny_id_token

CREATE TABLE `tiny_id_info` (    `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主键',    `biz_type` varchar(63) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '业务类型,唯一',    `begin_id` bigint(20) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '开始id,仅记录初始值,无其他含义。初始化时begin_id和max_id应相同',    `max_id` bigint(20) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '当前最大id',    `step` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '步长',    `delta` int(11) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '每次id增量',    `remainder` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '余数',    `create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT '2010-01-01 00:00:00' COMMENT '创建时间',    `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT '2010-01-01 00:00:00' COMMENT '更新时间',    `version` bigint(20) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '版本号',    PRIMARY KEY (`id`),    UNIQUE KEY `uniq_biz_type` (`biz_type`)  ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT 'id信息表';    CREATE TABLE `tiny_id_token` (    `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增id',    `token` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'token',    `biz_type` varchar(63) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '此token可访问的业务类型标识',    `remark` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '备注',    `create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT '2010-01-01 00:00:00' COMMENT '创建时间',    `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT '2010-01-01 00:00:00' COMMENT '更新时间',    PRIMARY KEY (`id`)  ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT 'token信息表';    INSERT INTO `tiny_id_info` (`id`, `biz_type`, `begin_id`, `max_id`, `step`, `delta`, `remainder`, `create_time`, `update_time`, `version`)  VALUES      (1, 'test', 1, 1, 100000, 1, 0, '2018-07-21 23:52:58', '2018-07-22 23:19:27', 1);    INSERT INTO `tiny_id_info` (`id`, `biz_type`, `begin_id`, `max_id`, `step`, `delta`, `remainder`, `create_time`, `update_time`, `version`)  VALUES      (2, 'test_odd', 1, 1, 100000, 2, 1, '2018-07-21 23:52:58', '2018-07-23 00:39:24', 3);      INSERT INTO `tiny_id_token` (`id`, `token`, `biz_type`, `remark`, `create_time`, `update_time`)  VALUES      (1, '0f673adf80504e2eaa552f5d791b644c', 'test', '1', '2017-12-14 16:36:46', '2017-12-14 16:36:48');    INSERT INTO `tiny_id_token` (`id`, `token`, `biz_type`, `remark`, `create_time`, `update_time`)  VALUES      (2, '0f673adf80504e2eaa552f5d791b644c', 'test_odd', '1', '2017-12-14 16:36:46', '2017-12-14 16:36:48');  

tiny_id_info表是具体业务方号段信息数据表
在这里插入图片描述
max_id :号段的最大值

step:步长,即为号段的长度

biz_type:业务类型

号段获取对max_id字段做一次update操作,update max_id= max_id + step,更新成功则说明新号段获取成功,新的号段范围是(max_id ,max_id +step]

tiny_id_token是一个权限表,表示当前token可以操作哪些业务的号段信息。
在这里插入图片描述

修改tinyid-serverofflineapplication.properties 文件配置数据库,由于tinyid支持数据库多master模式,可以配置多个数据库信息。启动 TinyIdServerApplication 测试一下。

datasource.tinyid.primary.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver  datasource.tinyid.primary.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/xin-master?autoReconnect=true&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8  datasource.tinyid.primary.username=junkang  datasource.tinyid.primary.password=junkang  datasource.tinyid.primary.testOnBorrow=false  datasource.tinyid.primary.maxActive=10    datasource.tinyid.secondary.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver  datasource.tinyid.secondary.url=jdbc:mysql://localhost:3306/db2?autoReconnect=true&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8  datasource.tinyid.secondary.username=root  datasource.tinyid.secondary.password=123456  datasource.tinyid.secondary.testOnBorrow=false  datasource.tinyid.secondary.maxActive=10
1、Http方式

tinyid内部一共提供了四个http接口来获取ID和号段。

package com.xiaoju.uemc.tinyid.server.controller;    /**   * @author du_imba   */  @RestController  @RequestMapping("/id/")  public class IdContronller {        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(IdContronller.class);      @Autowired      private IdGeneratorFactoryServer idGeneratorFactoryServer;      @Autowired      private SegmentIdService segmentIdService;      @Autowired      private TinyIdTokenService tinyIdTokenService;      @Value("${batch.size.max}")      private Integer batchSizeMax;        @RequestMapping("nextId")      public Response<List<Long>> nextId(String bizType, Integer batchSize, String token) {          Response<List<Long>> response = new Response<>();          try {              IdGenerator idGenerator = idGeneratorFactoryServer.getIdGenerator(bizType);              List<Long> ids = idGenerator.nextId(newBatchSize);              response.setData(ids);          } catch (Exception e) {              response.setCode(ErrorCode.SYS_ERR.getCode());              response.setMessage(e.getMessage());              logger.error("nextId error", e);          }          return response;      }            @RequestMapping("nextIdSimple")      public String nextIdSimple(String bizType, Integer batchSize, String token) {          String response = "";          try {              IdGenerator idGenerator = idGeneratorFactoryServer.getIdGenerator(bizType);              if (newBatchSize == 1) {                  Long id = idGenerator.nextId();                  response = id + "";              } else {                  List<Long> idList = idGenerator.nextId(newBatchSize);                  StringBuilder sb = new StringBuilder();                  for (Long id : idList) {                      sb.append(id).append(",");                  }                  response = sb.deleteCharAt(sb.length() - 1).toString();              }          } catch (Exception e) {              logger.error("nextIdSimple error", e);          }          return response;      }        @RequestMapping("nextSegmentId")      public Response<SegmentId> nextSegmentId(String bizType, String token) {          try {              SegmentId segmentId = segmentIdService.getNextSegmentId(bizType);              response.setData(segmentId);          } catch (Exception e) {              response.setCode(ErrorCode.SYS_ERR.getCode());              response.setMessage(e.getMessage());              logger.error("nextSegmentId error", e);          }          return response;      }        @RequestMapping("nextSegmentIdSimple")      public String nextSegmentIdSimple(String bizType, String token) {          String response = "";          try {              SegmentId segmentId = segmentIdService.getNextSegmentId(bizType);              response = segmentId.getCurrentId() + "," + segmentId.getLoadingId() + "," + segmentId.getMaxId()                      + "," + segmentId.getDelta() + "," + segmentId.getRemainder();          } catch (Exception e) {              logger.error("nextSegmentIdSimple error", e);          }          return response;      }    }  

nextIdnextIdSimple都是获取下一个ID,nextSegmentIdSimplegetNextSegmentId是获取下一个可用号段。区别在于接口是否有返回状态。

nextId:  'http://localhost:9999/tinyid/id/nextId?bizType=test&token=0f673adf80504e2eaa552f5d791b644c'  response :  {      "data": [2],      "code": 200,      "message": ""  }    nextId Simple:  'http://localhost:9999/tinyid/id/nextIdSimple?bizType=test&token=0f673adf80504e2eaa552f5d791b644c'  response: 3

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2、Tinyid-client客户端

如果不想通过http方式,Tinyid-client客户端也是一种不错的选择。

引用 tinyid-server

<dependency>      <groupId>com.xiaoju.uemc.tinyid</groupId>      <artifactId>tinyid-client</artifactId>      <version>${tinyid.version}</version>  </dependency>

启动 tinyid-server项目打包后得到 tinyid-server-0.1.0-SNAPSHOT.jar ,设置版本 ${tinyid.version}为0.1.0-SNAPSHOT。

在我们的项目 application.properties 中配置 tinyid-server服务的请求地址 和 用户身份token

tinyid.server=127.0.0.1:9999  tinyid.token=0f673adf80504e2eaa552f5d791b644c```

在Java代码调用TinyId也很简单,只需要一行代码。

  // 根据业务类型 获取单个ID    Long id = TinyId.nextId("test");      // 根据业务类型 批量获取10个ID    List<Long> ids = TinyId.nextId("test", 10);    

Tinyid整个项目的源码实现也是比较简单,像与数据库交互更直接用jdbcTemplate实现

@Override      public TinyIdInfo queryByBizType(String bizType) {          String sql = "select id, biz_type, begin_id, max_id," +                  " step, delta, remainder, create_time, update_time, version" +                  " from tiny_id_info where biz_type = ?";          List<TinyIdInfo> list = jdbcTemplate.query(sql, new Object[]{bizType}, new TinyIdInfoRowMapper());          if(list == null || list.isEmpty()) {              return null;          }          return list.get(0);      }

总结

两种方式推荐使用Tinyid-client,这种方式ID为本地生成,号段长度(step)越长,支持的qps就越大,如果将号段设置足够大,则qps可达1000w+。而且tinyid-clienttinyid-server 访问变的低频,减轻了server端的压力。

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