概述

本篇文章主要講述分布式ID生成算法中最出名的Snowflake算法。搞.NET開(kāi)發(fā)的，數(shù)據(jù)庫(kù)主鍵最常見(jiàn)的就是int類(lèi)型的自增主鍵和GUID類(lèi)型的uniqueidentifier。
那么為何還要引入snowflake呢？

INT自增主鍵

自增主鍵是解決主鍵生成的最簡(jiǎn)單方案，它有如下優(yōu)勢(shì)：

數(shù)據(jù)庫(kù)本身負(fù)責(zé)主鍵生成，效率高

數(shù)據(jù)庫(kù)本身保證主鍵順序遞增，方便存儲(chǔ)和檢索

相對(duì)應(yīng)的，它也有如下缺點(diǎn)：

嚴(yán)重依賴(lài)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)

強(qiáng)順序遞增，不易橫向擴(kuò)展

分庫(kù)分表很難處理

不方便導(dǎo)入數(shù)據(jù)

上層應(yīng)用在插入數(shù)據(jù)時(shí)，如果需要獲知主鍵，必須再次查詢(xún)

總結(jié)來(lái)說(shuō)，INT自增主鍵在單機(jī)性能和主鍵嚴(yán)格遞增上由很大的優(yōu)勢(shì)，但是在擴(kuò)展性和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)上有較大限制

GUID主鍵

GUID（全局唯一標(biāo)識(shí)符，Globally Unique Identifier）為128位（16字節(jié)），它使用太網(wǎng)卡地址、納秒級(jí)時(shí)間、芯片ID碼和許多可能的數(shù)字根據(jù)算法動(dòng)態(tài)生成，理論上可以有2^128個(gè)結(jié)果，
所以產(chǎn)生2個(gè)相同的ID的幾率非常小。

它的優(yōu)點(diǎn)如下：

應(yīng)用生成，解放服務(wù)器壓力

生成的ID可以做到全庫(kù)唯一，方便數(shù)據(jù)庫(kù)分庫(kù)分表、數(shù)據(jù)導(dǎo)入

缺點(diǎn)也很明顯：

16字節(jié)太長(zhǎng)，浪費(fèi)空間

非順序遞增，增加數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和檢索開(kāi)銷(xiāo)

在做數(shù)據(jù)庫(kù)主鍵選則時(shí)，如果系統(tǒng)較小，業(yè)務(wù)邏輯相對(duì)簡(jiǎn)單，可以考慮使用自增主鍵；如果業(yè)務(wù)復(fù)雜，涉及到分庫(kù)分表分布式等，建議考慮GUID。如果認(rèn)為GUID的缺點(diǎn)太影響使用，
可以考慮馬上開(kāi)始重點(diǎn)介紹的分布式ID生成算法?Snowflake

Snowflake是由Twitter提出并首先使用的分布式ID生成算法，使用它來(lái)生成分布式趨勢(shì)遞增的Id。

分布式
Id有分布式系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)自己生成

趨勢(shì)遞增
主鍵非嚴(yán)格順序遞增的，而是根數(shù)時(shí)間順序遞增，這在一定程度上保證了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和索引的效率

算法講解

總長(zhǎng)度為64位長(zhǎng)整型（8字節(jié)）

1位：首字節(jié)固定為0，來(lái)保證所有生成的數(shù)據(jù)都是正數(shù)

41位：第2到第42位工41字節(jié)，用于生成毫秒級(jí)時(shí)間戳，計(jì)算大概(2^41?1)/(1000?60?60?24?365)=69 年，對(duì)于一般系統(tǒng)來(lái)說(shuō)絕對(duì)夠用。

10位： 第43位到第52位為工作機(jī)ID，可表示2^10=1024臺(tái)設(shè)備，一般高5位表示機(jī)房Id（datacenterId），低5位表示工作節(jié)點(diǎn)ID（workid）

12位：第53位到第64位表示序列號(hào)，2^12-1=4095

綜上算法，表示單機(jī)每毫秒可以提供4095個(gè)Id，所有機(jī)器每毫秒可生成4095*1024=4194304個(gè)Id。

它的優(yōu)點(diǎn)如下：

應(yīng)用生成，解放服務(wù)器壓力

生成的ID可以做到全庫(kù)唯一，方便數(shù)據(jù)庫(kù)分庫(kù)分表、數(shù)據(jù)導(dǎo)入

8字節(jié)，長(zhǎng)整型，節(jié)省空間

趨勢(shì)遞增，方便數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢(xún)

如何在.NET中實(shí)現(xiàn)該算法呢？下篇博客重點(diǎn)揭曉。

原文地址:https://www.cnblogs.com/leafly/p/10080774.html

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于.NET Standard的分布式自增ID算法--Snowflake的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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