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滴滴的分布式ID生成器（Tinyid），好用的一批
heatdog
发布于 2022-12-19 11:47
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不了解分布式ID生成器的同学，先复习一下之前的 《9种分布式ID生成方式》
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 \offline\application.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。
文章转载自公众号：程序员小富
分类
已于2022-12-19 11:47:53修改
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