6 способов создания распределенных уникальных идентификаторов
6 способов создания распределенных уникальных идентификаторов

В системе распределенный,Генерация уникальных идентификаторов является основной проблемой,Особенно, когда необходимо обеспечить целостность данных и подвергнуть воздействию сцена конфликта. Ниже приведено подробное объяснение пяти распределенных методов генерации уникальных идентификаторов, включая принцип их работы. и недостатки,и чтобысетевые Соображения в зависимости от:

1. UUID (универсальный уникальный идентификатор)

Принцип реализации

  • метод работы:UUIDгенерируется с помощью ряда алгоритмов128цифры,Обычно основано на Временной метка、идентификатор компьютерного оборудования、Случайные числа и другие элементы.
  • глобальная уникальность:Конструкция алгоритма гарантирует, что даже В системе распределенный Он также может генерировать глобально уникальныеID。

Преимущества и недостатки

  • преимущество:Просто реализовать,Взаимодействие не требуется,Глобальная уникальность идентификатора гарантирована.
  • недостаток:Обычно не гарантируетсяпоследовательность,ID длиннее,Может привести к неэффективности хранения и индексации.
  • сетевые зависимости:никтосетьполагаться。

2. Последовательность базы данных

Принцип реализации

  • метод работы:На основе центральногобаза данныхгенератор последовательности,Например, идентификатор самоприращения,Увеличивайте значение последовательности при каждом запросе.
  • последовательность:Гарантировано генерироватьIDизпоследовательностьи уникальность。

Преимущества и недостатки

  • преимущество:Простой и надежный,гарантироватьпоследовательность。
  • недостаток:может стать системойизединственная точка отказа,вернобаза данные имеют более высокую зависимость.
  • сетевые зависимости:высокийполагатьсясеть,Все запросы на создание идентификаторов требуют доступа к центральной базе данных.

3. Алгоритм «Снежинка» (Twitter Snowflake)

Служба, разработанная Twitter, которая генерирует 64-битные идентификаторы на основе меток времени, идентификаторов узлов и порядковых номеров.

Принцип реализации

  • метод работы:объединить Временная метка, идентификатор рабочей машины и серийный номер для генерации 64-битного идентификатора. Временная метка гарантирует уникальность идентификатора и последовательности, а идентификатор рабочей машины гарантирует уникальность в среде с несколькими машинами.
  • Временная метка:убеждатьсяIDрост в хронологическом порядке。

Преимущества и недостатки

  • преимущество:IDв хронологическом порядке,средней длины,Скорость генерации высокая.
  • недостаток:верно Системные часы имеютполагаться,Откат часов может вызвать конфликты идентификаторов.
  • сетевые зависимости:в целом Взаимодействие не требуется,Если только не синхронизировать идентификаторы машин в среде с несколькими машинами.

4. Используйте Redis для реализации распределенной генерации идентификаторов.

Redis — это высокопроизводительная база данных «ключ-значение», которую можно использовать для создания распределенных уникальных идентификаторов.

Принцип реализации

  • Использование атомарных операций Redis:RedisпредоставилатомарностьизINCRиINCRBYЗаказ,Может использоваться для создания уникальных дополнительных значений. Эти значения можно использовать как уникальные идентификаторы.
  • Приложения в распределенных средах:существоватьраспределенныйсреда,Можно развернуть несколько экземпляров Redis. Каждый экземпляр может генерировать идентификатор независимо,Или настроив разные начальные значения и размеры шага, чтобы обеспечить правильность идентификатора.
  • Высокая производительность и надежность:Redisизвысокая производительностьубеждаться Даже еслисуществовать Даже при высокой нагрузкебыстрыйгенерироватьID,В то же время функции сохранения и репликации Redis повышают надежность системы.

Преимущества и недостаткианализировать

  • преимущество:быстрый、Простой и легко масштабируемый; поддерживает среды с высоким уровнем параллелизма.
  • недостаток:полагатьсявнешне Служить(Redis),Дополнительная инфраструктура требует управления и обслуживания.
  • сетевые зависимости:высокийполагатьсясеть。

5. Используйте сегмент базы данных

Этот подход предполагает использование базы данных для создания сегментов идентификаторов и управления ими для обеспечения распределенной генерации идентификаторов.

Принцип реализации

  • Распределение идентификационных сегментов:существоватьбаза Начальный идентификатор и размер шага задаются в данных, и каждый экземпляр приложения или узел Служить начинается с базы. Получите сегмент идентификатора из данных, а затем сгенерируйте идентификатор локально, пока сегмент не будет израсходован, а затем извлеките его из базы. данных Получите новые сегменты.
  • Уменьшите взаимодействие с базой данных:каждый узелсуществовать Израсходован одинIDАбзацу не обязательно предшествоватьбаза данныевзаимодействия, что уменьшает базу Множество данных и повышенная эффективность генерации идентификаторов.
  • избегать конфликта:проходитьубеждатьсякаждый узел获取изIDСегменты не перекрываются,Сгенерированный идентификатор гарантированно будет уникальным для всей системы.

Преимущества и недостаткианализировать

  • преимущество:уменьшенныйвернобаза данныхизчастые визиты,улучшенная производительность;Подходящий В системе распределенныйиспользовать。
  • недостаток:Управляйте сложностью:Управление другоеизIDсегменты требуют дополнительныхизлогикаибаза Разработано данными. Возможная потеря идентификаторов. Если база данных или экземпляр отключается или перезапускается до того, как будут использованы сегменты идентификаторов, это может привести к тому, что назначенные идентификаторы не будут использованы полностью.
  • сетевые зависимости:верносетьизполагаться Взаимновернониже,Вам необходимо посетить базу данных только при подаче заявки на новый сегмент идентификатора.

6. Служба распределенной генерации ключей (например, Zookeeper и т. д.)

Служба распределенной координации генерирует уникальные идентификаторы в кластере.

Принцип реализации

  • метод работы:Эти Служитьпредоставилраспределенный Замокиатомарность操作来генерировать唯一изID。
  • координационный механизм:через кластеркоординационный механизм гарантирует уникальность идентификатора и последовательности.

Преимущества и недостатки

  • преимущество:предоставилболее гибкийи УправляемыйизIDМетод генерации,Подходит для распределенной среды.
  • недостаток:Внедрить внешниеполагаться,Увеличивает сложность системы.
  • сетевые зависимости:высокийполагатьсясеть,Потому что им необходимо координировать генерацию идентификаторов на нескольких узлах.

Подвести итог

При выборе метода распределенной генерации уникальных идентификаторов необходимо принимать решение исходя из конкретных потребностей и среды системы. Метод с использованием Redis обеспечивает высокопроизводительное и легко масштабируемое решение, а метод с использованием сегментации базы данных обеспечивает уникальность идентификаторов при одновременном сокращении взаимодействия с базой данных. При выборе подходящей стратегии распределенного создания идентификаторов следует учитывать масштаб системы, требования к производительности, последовательность идентификаторов и требования к уникальности, а также зависимость от сети. Различные методы имеют свои преимущества и ограничения, и их следует выбирать в соответствии с конкретными сценариями применения и потребностями.

boy illustration
Учебное пособие по Jetpack Compose для начинающих, базовые элементы управления и макет
boy illustration
Код js веб-страницы, фон частицы, код спецэффектов
boy illustration
【новый! Суперподробное】Полное руководство по свойствам компонентов Figma.
boy illustration
🎉Обязательно к прочтению новичкам: полное руководство по написанию мини-программ WeChat с использованием программного обеспечения Cursor.
boy illustration
[Забавный проект Docker] VoceChat — еще одно приложение для мгновенного чата (IM)! Может быть встроен в любую веб-страницу!
boy illustration
Как реализовать переход по странице в HTML (html переходит на указанную страницу)
boy illustration
Как решить проблему зависания и низкой скорости при установке зависимостей с помощью npm. Существуют ли доступные источники npm, которые могут решить эту проблему?
boy illustration
Серия From Zero to Fun: Uni-App WeChat Payment Practice WeChat авторизует вход в систему и украшает страницу заказа, создает интерфейс заказа и инициирует запрос заказа
boy illustration
Серия uni-app: uni.navigateЧтобы передать скачок значения
boy illustration
Апплет WeChat настраивает верхнюю панель навигации и адаптируется к различным моделям.
boy illustration
JS-время конвертации
boy illustration
Обеспечьте бесперебойную работу ChromeDriver 125: советы по решению проблемы chromedriver.exe не найдены
boy illustration
Поле комментария, щелчок мышью, специальные эффекты, js-код
boy illustration
Объект массива перемещения объекта JS
boy illustration
Как открыть разрешение на позиционирование апплета WeChat_Как использовать WeChat для определения местонахождения друзей
boy illustration
Я даю вам два набора из 18 простых в использовании фонов холста Power BI, так что вам больше не придется возиться с цветами!
boy illustration
Получить текущее время в js_Как динамически отображать дату и время в js
boy illustration
Вам необходимо изучить сочетания клавиш vsCode для форматирования и организации кода, чтобы вам больше не приходилось настраивать формат вручную.
boy illustration
У ChatGPT большое обновление. Всего за 45 минут пресс-конференция показывает, что OpenAI сделал еще один шаг вперед.
boy illustration
Copilot облачной разработки — упрощение разработки
boy illustration
Микросборка xChatGPT с низким кодом, создание апплета чат-бота с искусственным интеллектом за пять шагов
boy illustration
CUDA Out of Memory: идеальное решение проблемы нехватки памяти CUDA
boy illustration
Анализ кластеризации отдельных ячеек, который должен освоить каждый&MarkerгенетическийВизуализация
boy illustration
vLLM: мощный инструмент для ускорения вывода ИИ
boy illustration
CodeGeeX: мощный инструмент генерации кода искусственного интеллекта, который можно использовать бесплатно в дополнение к второму пилоту.
boy illustration
Машинное обучение Реальный бой LightGBM + настройка параметров случайного поиска: точность 96,67%
boy illustration
Бесшовная интеграция, мгновенный интеллект [1]: платформа больших моделей Dify-LLM, интеграция без кодирования и встраивание в сторонние системы, более 42 тысяч звезд, чтобы стать свидетелями эксклюзивных интеллектуальных решений.
boy illustration
LM Studio для создания локальных больших моделей
boy illustration
Как определить количество слоев и нейронов скрытых слоев нейронной сети?
boy illustration
[Отслеживание целей] Подробное объяснение ByteTrack и детали кода