利用Redis实现全局唯一ID

背景

场景分析：如果我们的id具有太明显的规则，用户或者说商业对手很容易猜测出来我们的一些敏感信息，比如商城在一天时间内，卖出了多少单，这明显不合适。

场景分析二：随着我们商城规模越来越大，mysql的单表的容量不宜超过500W，数据量过大之后，我们要进行拆库拆表，但拆分表了之后，他们从逻辑上讲他们是同一张表，所以他们的id是不能一样的，于是乎我们需要保证id的唯一性。

全局ID生成器，是一种在分布式系统下用来生成全局唯一ID的工具，一般要满足下列特性：

唯一性
高可用
递增性
安全性
高性能

为了增加ID的安全性，我们可以不直接使用Redis自增的数据，而是拼接一些其他的信息，下图是一个long类型的64位示意图，ID设计示意图

D的组成部分：符号位：1bit，永远为0

时间戳：31bit，以秒为单位，可以使用69年

序列号：32bit，秒内的计数器，支持每秒产生2^32个不同ID

在这里插入图片描述

实现

@Component
public class UniqueIdWorker {// 我们定义2023.01.01为开始计数时间/*** 开始时间戳*/private static final long BEGIN_TIMESTAMP = 1672531200L;/*** 获取2023.1.1 秒的时间戳** @param args*/public static void main(String[] args) {System.out.println(LocalDateTime.of(2023, 1, 1, 0, 0).toEpochSecond(ZoneOffset.UTC));}/*** 序列号位数*/private static final int COUNT_BITS = 32;private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;public UniqueIdWorker(RedisTemplate<String, Object> redisTemplate) {this.redisTemplate = redisTemplate;}/*** 生成ID的函数** @param keyPrefix 存储在Redis中的识别名* @return*/public long nextId(String keyPrefix) {// 1. 生成时间戳LocalDateTime now = LocalDateTime.now();long timestamp = now.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC) - BEGIN_TIMESTAMP;// 2. a. 生成序列号为了就是在Redis中存储识别String date = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy:MM:dd"));// 2. b. 自增长long count = redisTemplate.opsForValue().increment("icr:" + keyPrefix + ":" + date);// 3. 拼接并返回, 这里进行了位运算，首先把timestamp左移了32位，然后与count进行或运算，这样就能得到拼接结果，具体可以用二进制试试。return timestamp << 32 | count;}
}

测试代码

关于countdownlatch

countdownlatch名为信号枪：主要的作用是同步协调在多线程的等待于唤醒问题

我们如果没有CountDownLatch ，那么由于程序是异步的，当异步程序没有执行完时，主线程就已经执行完了，然后我们期望的是分线程全部走完之后，主线程再走，所以我们此时需要使用到CountDownLatch

CountDownLatch 中有两个最重要的方法

1、countDown

2、await

await 方法是阻塞方法，我们担心分线程没有执行完时，main线程就先执行，所以使用await可以让main线程阻塞，那么什么时候main线程不再阻塞呢？当CountDownLatch 内部维护的变量变为0时，就不再阻塞，直接放行，那么什么时候CountDownLatch 维护的变量变为0 呢，我们只需要调用一次countDown ，内部变量就减少1，我们让分线程和变量绑定，执行完一个分线程就减少一个变量，当分线程全部走完，CountDownLatch 维护的变量就是0，此时await就不再阻塞，统计出来的时间也就是所有分线程执行完后的时间。

@Resource
UniqueIdWorker uniqueIdWorker;
@Resource
RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
@Test
void testIdWorker() throws Exception{CountDownLatch latch = new CountDownLatch(300);Runnable task = () -> {for (int i = 0; i < 100; i++) {long id = uniqueIdWorker.nextId("order");System.out.println("id = " + id);}latch.countDown();};ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(100); //线程池，把任务提交，然后分配任务long begin = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 300; i++) {es.submit(task);}latch.await();long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("time = " + (end - begin));
}