Scadb是一个分布式MySQL中间件，目前它支持的SQL语句是MySQL的一个子集，而且也没打算创造独特的语法出来，这样方便业务方可以在MySQL和Scadb之间无缝的切换。那么Scadb是否能够支持自增id呢？

一、Mongodb的ObjectID的启示

我们首先在Mongodb中产生一个ObjectID，

》 db.test.insert({foo:'bar'})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
》db.test.findOne()
{ "_id" : ObjectId("59197e923879ad7925b2a3f0"), "foo" : "bar" }

Mongodb没有支持自增id，缺省的文档都会产生一个ObjectID，是唯一ID，Mongodb的ObjectID格式如下所示，一个ObjectID主要由4个部分组成：

95----------63---------39--------23-----0
^————————^—————^
时间戳 --------机器 -----进程 --自增计数器

时间戳：将刚才生成的objectid的前4位进行提取“59197e92”，十进制为1494843026，这是我们产生数据时候的时间戳；

1. 机器：接下来的三个字节就是“3879ad”，这三个字节是主机信息，一般的实现为组合所有的网卡信息成一个字符串，然后进行计算散列值；
1. PID：上面的机器信息是为了确保在不同机器产生的objectId不冲突，而pid就是为了在同一台机器不同的mongodb进程产生了objectId不冲突，接下来的“7925”两位就是产生objectId的进程标识符，我们知道linux操作系统进程id是int型，所以两个字节是存储不下的，mongodb这里也是采用了进程信息的散列值然后取2个byte。
1. 自增计数器：前面的九个字节是保证了一秒内不同机器不同进程生成objectId不冲突，这后面的三个字节“b2a3f0”是一个自动增加的计数器，用来确保在同一秒内产生的objectId也不会发现冲突，只要一个进程一秒内产生的数据少于16777216，就能保证记录的唯一性。

ObjectId的这个主键生成策略，很好地解决了在分布式环境下高并发情况主键唯一性问题，值得学习借鉴。Scadb也是一种分布式数据库，无法实现自增id。那么在设计之初，本来也考虑参考Mongodb的唯一ID方案，但是ObjectID是一个12个字节的数值，而Scadb是MySQL的中间件，MySQL没有一个一种合适的类型的来支持12个字节，当然，我们可以考虑用字符串，但是也从性能方面考虑，于是决定要采用整形BIGINT来存储唯一ID。

二、Scadb如何支持唯一ID

从上面的分析我们知道，Mongodb采用了3个byte存储机器ID，2个字节存储进程ID，就是为了保证每一个启动的Mongodb的进程能够产生一个唯一的进程信息（其实根据前面讲解的原理，还是无法100%保证进程标识的唯一性）；

与此同时Scadb还要把整个ID号存储在一个BIGINT也就是8个字节的整数中，所以这种方案行不通。但是思路可以借鉴，我们只需要保证每个启动的进程有一个唯一的ID号。

进程号生成

由于Scadb的server进程不是多租户模式，也即是说所以我们只需要保证服务于一个业务的Scadb Server进程能够有一个唯一的进程号即可。Scadb的配置是基于Zookeeper的，这样我们很容易基于Zookeeper来生成一个唯一的进程号。
假设现在我们服务的业务名是test，那么它在zookeeper上的主路径是：/scadb/businesses/test，创建一个子目录：/scadb/businesses/test/runners。
在该子目录下，我们让每个Scadb server在启动的时候，在/scadb/businesses/test/runners目录下创建一个临时节点，节点创建成功，那么这个节点就作为Scadb server的进程号。由于是临时节点，一旦进程被杀死或者因为某种原因挂了，那么这个节点也会自动消失。
具体的逻辑为：

1、启动时，随机一个整数runnerId；
2、创建临时节点：/scadb/businesses/test/runners/${runnerId}
3、如果创建成功，结束；否则runnerId = (runnerId + 1) % 512，重复第2步。

唯一ID生成

有了进程号以后，那么唯一ID的生成就很简单了，Scadb的唯一ID的格式为：

63-62---------30----28------19--------- 0
^—————^————^————
预留时间戳预留进程号自增计数器

最高位(63)：我预留了，主要是因为Java等语言对无符号64位整数支持不友好，所以这一位没有使用；
时间戳(31-62)：占用4个字节；
预留2位(30,29)：主要考虑到以后其他的可扩展的功能；
进程号(20-28)：占用了9位，每个业务可以支持512个进程，我压测过一个scadb可以支持5万次的普通数据库访问操作，所以512个进程对于一个业务来说够用了；
自增计数器(0-19)：占用了20位，可以支持每秒1048576次不同值的生成，对于一个进程来说，这个数已经是非常高了。

具体代码不在这里列举了，大家可以参考源码中的ScadbUUID类。

三、Scadb唯一ID实战

首选我们创建一个有自增字段的表，如下所示：

mysql> /!scadb:partitionkey=id rule=rule10/CREATE TABLE b (
-> id bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
-> name varchar(50) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
-> t datetime DEFAULT NULL,
-> PRIMARY KEY (id)
-> ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin
-> ;
Query OK, 0 rows affected (0.92 sec)

注意：

1.虽然Scadb不支持唯一ID，但是为了保持与MySQL语法的统一性，这里仍然采用了AUTO_INCREMENT，这样b表就是一个支持唯一ID的分区表了；
2.这里自增字段只能是bigint型，不支持int型；

我们可以通过下面的语法来查看表的结构：

mysql> show create table b ;
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table |
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| b | /!scadb:partitionkey=id rule=rule10/CREATE TABLE b (
id bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

name varchar(50) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
t datetime DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin |
+-------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.01 sec)

现在我们插入一条记录：

mysql> insert into b ( name ) values ( '123') ;
Query OK, 1 row affected (0.12 sec)

由于插入时没有指定ID，那么Scadb会自动为我们产生一个ID号，我们查询一下上次产生的自增ID：

mysql> select last_insert_id() ;
+---------------------+
| last_insert_id() |
+---------------------+

| 3208787689176782285 |
+---------------------+
1 row in set (0.03 sec)

现在我们根据该ID号查询一下，Scadb产生的整条记录：

mysql> select * from b where id = 3208787689176782285 ;
+---------------------+------+------+
| id | name | t |
+---------------------+------+------+
| 3208787689176782285 | 123 | NULL |
+---------------------+------+------+
1 row in set (0.07 sec)

四、最后

唯一ID不不仅仅数据库中需要用到，在业务开发中，我们也经常会碰到需要产生唯一ID的场景，希望本文的原理能够帮助到大家。

另外如果想了解scadb的架构，请阅读：scadb架构介绍。

scadb的唯一ID产生原理