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【Redis实现全局唯一ID】

article 2025/2/27 23:23:00

一、全局唯一ID的需求产生。

在订单业务中，我们需要保证id是绝对唯一的。
使用数据库自增长的id在分布式的情况下把表做了拆分处理后有可能会出现id重复的情况，这就违背了唯一性。而且数据自增长的id有很强的规律性，可以根据id推断出订单的数量信息，这也是不安全的。

二、使用redis实现全局唯一ID生成器。

redis可以用作全局唯一ID生成器实现的原因：

递增性：redis本身就采用递增方案。
唯一性：redis是独立于数据库之外的，不论数据库有几张表，redis只有一个，使用incr命令自增是唯一的。
高可用性：redis可以用主从，集群等等方案可以确保它的高可用性。
安全性：使用时间戳进行拼接确保安全性。并且Redis 的自增命令是原子性的，保证了在多线程或多进程并发情况下生成的 ID 的唯一性。
高性能：Redis 是一个基于内存的数据库，读写速度非常快

使用这种拼接方式，前面为31位的时间戳，大约为68年，理论完全可用，但是在高并发的情况下，每秒可能有很多个订单，这种方式支持2^32个订单，完全可用。

代码实现

public class RedisIdWorker {
    /**
     * 开始时间戳
     */
    private static final long BEGIN_TIMESTAMP = 1640995200L;//2022年1月1日0时0分0秒对应的时间戳
    /**
     * 序列号的位数
     */
    private static final int COUNT_BITS = 32;

    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    public RedisIdWorker(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    public long nextId(String keyPrefix) {
        // 1.生成时间戳
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        long nowSecond = now.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);
        long timestamp = nowSecond - BEGIN_TIMESTAMP;

        // 2.生成序列号
        // 2.1.获取当前日期，精确到天
        String date = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy:MM:dd"));
        // 2.2.自增长
        long count = stringRedisTemplate.opsForValue().increment("icr:" + keyPrefix + ":" + date);

        // 3.拼接并返回
        return timestamp << COUNT_BITS | count;//使用逻辑运算符拼接
    }
}