面试总被问分布式ID怎么办？ 滴滴（Tinyid）甩给他
- 2020 年 3 月 14 日
- 笔记
整理了一些Java方面的架构、面试资料（微服务、集群、分布式、中间件等），有需要的小伙伴可以关注公众号【程序员内点事】，无套路自行领取
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）的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：
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_info、tiny_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
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。
修改tinyid-server中 offlineapplication.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=101、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; } } nextId、nextIdSimple都是获取下一个ID，nextSegmentIdSimple、getNextSegmentId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
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包
<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-client 对 tinyid-server 访问变的低频，减轻了server端的压力。
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