生成唯一序列号 Unique ID

         唯一的序列号Unique ID，在程序的各个方面都有所应用，特别是数据存储方面。很多数据库都需要一个自增的唯一的序列号作为Primary Key。

 

         最简单的Unique ID就是在内存中维护一个long序列，每次取用的时候做i++。这是最简单的UniqueID，在单线程程序中适用。

         随着盘子越做越大，架构和程序会引入各种新的特性，这时候需要重新考虑Unique ID的维护：

         引入多线程，取数的时候就会出现线程竞争，这时候需要通过加锁来保证ID的唯一性，可以使用AtomicLong来解决冲突和一致性的问题。

         引入多进程，原来放在同一个程序内存的Unique ID会变得不适用，只能往外迁，通过一个单独的进程来维护和提供服务。这时候，可以把维护Unique ID的任务交给数据库，数据库的Sequence就是充当这个角色。UniqueID大部分功能都是和数据捆绑在一起的，理所当然地可以把Unique ID的逻辑放到持久层。另外，为了降低数据库的压力，取Sequence可以按步长一次取一个范围。

         引入分布式，同理多进程，当需要在分布式系统中维护Unique ID，需要使用一个单独的服务来提供Unique ID的服务。系统数据的量级也大大提升，单独的数据库一般难以满足数据量的需求，需要做读写分离，分表分库等一系列的优化。这时候，数据库来维护Unique ID不仅需要兼顾本身集群的特性，还要应对大数量的并发请求，难免会造成性能的下降。

         所以，通过一个单独的服务来创建和维护Unique ID（一般称为发号器），是非常有必要的。把Unique ID的逻辑分离出去，也便于数据库系统的伸缩扩展。当然，为了提高发号器的效率，减少网络的延迟，通常会按照不同数据中心不同机房来单独部署。同时，要做好各个发号器间的同步，例如以时间为生成标准，则需要同步时间。

         可是，程序取号的锁竞争和网络延迟是不可避免的，所以最理想的Unique ID策略还是本地生成：把发号器内嵌到每个程序中，同时保证生成标准的同步。

 

         对于小规模应用，维护UniqueID很简单。接下来主要讨论，分布式系统中Unique ID的维护逻辑。综上所述，处理策略主要分三个方向：

l  借助第三方：数据库，Redis

l  单独服务：发号器(Weibo，Twitter的SnowFlake)

l  本地生成：UUID

         这里主要考虑点：发号器的性能和高可用性。ID的长度，用64bit的一个long来存储是最合适的（UUID的128bit就太长了），符合操作系统的处理，但是长度有限，很难把完全唯一的信息都存进去。

具体的分析过程和策略可以参考《Unique ID的特性需求分析》和《Unique ID策略》。