分布式主键生成策略

在分布式高并发的情况下，分布式主键生成策略可参考mongodb的objectid实现。

ObjectId是一种轻量的，不同的机器不同的进程都能用全局唯一的同种方法生成它，而不是采用传统的自增的主键策略，因为在多台服务器上同步自动增加主键既费力又费时。ObjectId 是一个24位的字符串， 它是由一组十六进制的字符构成，每个字节两位的十六进制数字，总共用了12字节的存储空间。MongoDB的这种设计，体现着空间换时间的思想。官网中对ObjectId的规范，如图所示。

图官网对ObjectId的规范

1)     Time

时间戳。将刚才生成的objectid的前4位进行提取“4e7020cb”，然后按照十六进制转为十进制，变为“1315971275”，这个数字就是一个时间戳。通过时间戳的转换，就成了易看清的时间格式，如图3所示。

2)    Machine

机器。接下来的三个字节就是“7cac81”，这三个字节是所在主机的唯一标识符，一般是机器主机名的散列值，这样就确保了不同主机生成不同的机器hash值，确保在分布式中不造成冲突，这也就是在同一台机器生成的objectId中间的字符串都是一模一样的原因。

3)    PID

进程ID。上面的Machine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“af71”两位就是产生objectId的进程标识符。

4)    INC

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“36236b”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，允许256的3次方等于16777216条记录的唯一性。

总的来看，objectId的前4个字节时间戳，记录了文档创建的时间；接下来3个字节代表了所在主机的唯一标识符，确定了不同主机间产生不同的objectId；后2个字节的进程id，决定了在同一台机器下，不同mongodb进程产生不同的objectId；最后通过3个字节的自增计数器，确保同一秒内产生objectId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。

参考： http://www.mongodb.org/display/DOCS/Object+IDs