分布式唯一ID系列（4）——Redis集群实现的分布式ID适合做分布式ID吗
2021/11/24 19:41:50
本文主要是介绍分布式唯一ID系列（4）——Redis集群实现的分布式ID适合做分布式ID吗，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！
首先是项目地址：
https://github.com/maqiankun/distributed-id-redis-generator
关于Redis集群生成分布式ID，这里要先了解redis使用lua脚本的时候的EVAL，EVALSHA命令：
https://www.runoob.com/redis/scripting-eval.html
https://www.runoob.com/redis/scripting-evalsha.html
讲解一下Redis实现分布式ID的原理，这里用java语言来讲解：
这里的分布式id我们分成3部分组成：毫秒级时间，redis集群的第多少个节点，每一个redis节点在每一毫秒的自增序列值
然后因为window是64位的，然后整数的时候第一位必须是0，所以最大的数值就是63位的111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111，这里呢，我们分出来41位作为毫秒，然后12位作为redis节点的数量，然后10位做成redis节点在每一毫秒的自增序列值
41位的二进制11111111111111111111111111111111111111111转换成10进制的毫秒就是2199023255551，然后我们把 2199023255551转换成时间就是2039-09-07，也就是说可以用20年的
然后12位作为redis节点，所以最多就是12位的111111111111，也就是最多可以支持4095个redis节点，
然后10位的redis每一个节点自增序列值，，这里最多就是10位的1111111111，也就是说每一个redis节点可以每一毫秒可以最多生成1023个不重复id值
然后我们使用java代码来讲解这个原理，下面的1565165536640L是一个毫秒值，然后我们的的redis节点设置成53，然后我们设置了两个不同的自增序列值，分别是1和1023，下面的结果展示的就是在1565165536640L这一毫秒里面，53号redis节点生成了两个不同的分布式id值
package io.github.hengyunabc.redis;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
long buildId = buildId(1565165536640L, 53, 1);
System.out.println("分布式id是："+buildId);
long buildIdLast = buildId(1565165536640L, 53, 1023);
System.out.println("分布式id是："+buildIdLast);
}
public static long buildId(long miliSecond, long shardId, long seq) {
return (miliSecond << (12 + 10)) + (shardId << 10) + seq;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
long buildId = buildId(1565165536640L, 53, 1);
System.out.println("分布式id是："+buildId);
long buildIdLast = buildId(1565165536640L, 53, 1023);
System.out.println("分布式id是："+buildIdLast);
}
public static long buildId(long miliSecond, long shardId, long seq) {
return (miliSecond << (12 + 10)) + (shardId << 10) + seq;
}
}
结果如下所示
分布式id是：6564780070991352833 分布式id是：6564780070991353855
那么有人要说了，你这也不符合分布式id的设置啊，完全没有可读性啊，这里我们可以使用下面的方式来获取这个分布式id的生成毫秒时间值，
package io.github.hengyunabc.redis;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
long buildId = buildId(1565165536640L, 53, 1);
parseId(buildId);
long buildIdLast = buildId(1565165536640L, 53, 1023);
parseId(buildIdLast);
}
public static long buildId(long miliSecond, long shardId, long seq) {
return (miliSecond << (12 + 10)) + (shardId << 10) + seq;
}
public static void parseId(long id) {
long miliSecond = id >>> 22;
long shardId = (id & (0xFFF << 10)) >> 10;
System.err.println("分布式id-"+id+"生成的时间是："+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(new Date(miliSecond)));
System.err.println("分布式id-"+id+"在第"+shardId+"号redis节点生成");
}
}
这样不就ok了，哈哈。
分布式id-6564780070991352833生成的时间是：2019-08-07 分布式id-6564780070991352833在第53号redis节点生成 分布式id-6564780070991353855生成的时间是：2019-08-07 分布式id-6564780070991353855在第53号redis节点生成
实现集群版的redis的分布式id创建
此时我的分布式redis集群的端口分别是6380，6381
首先是生成Evalsha命令安全sha1 校验码，生成过程如下，
首先是生成6380端口对应的安全sha1 校验码，首先进入到redis的bin目录里面，然后执行下面的命令下载lua脚本
wget https://github.com/maqiankun/distributed-id-redis-generator/blob/master/redis-script-node1.lua
然后执行下面的命令，生成6380端口对应的安全sha1 校验码，此时看到是be6d4e21e9113bf8af47ce72f3da18e00580d402
./redis-cli -p 6380 script load "$(cat redis-script-node1.lua)"
首先是生成6381端口对应的安全sha1 校验码，首先进入到redis的bin目录里面，然后执行下面的命令下载lua脚本
wget https://github.com/maqiankun/distributed-id-redis-generator/blob/master/redis-script-node2.lua
然后执行下面的命令，生成6381端口对应的安全sha1 校验码，此时看到是97f65601d0aaf1a0574da69b1ff3092969c4310e
./redis-cli -p 6381 script load "$(cat redis-script-node2.lua)"
然后我们就使用上面的sha1 校验码和下面的代码来生成分布式id
项目图片如下
IdGenerator类的代码如下所示
package io.github.hengyunabc.redis;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.apache.commons.lang3.tuple.Pair;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.exceptions.JedisConnectionException;
public class IdGenerator {
/**
* JedisPool, luaSha
*/
List<Pair<JedisPool, String>> jedisPoolList;
int retryTimes;
int index = 0;
private IdGenerator(List<Pair<JedisPool, String>> jedisPoolList,
int retryTimes) {
this.jedisPoolList = jedisPoolList;
this.retryTimes = retryTimes;
}
static public IdGeneratorBuilder builder() {
return new IdGeneratorBuilder();
}
static class IdGeneratorBuilder {
List<Pair<JedisPool, String>> jedisPoolList = new ArrayList();
int retryTimes = 5;
public IdGeneratorBuilder addHost(String host, int port, String luaSha) {
jedisPoolList.add(Pair.of(new JedisPool(host, port), luaSha));
return this;
}
public IdGenerator build() {
return new IdGenerator(jedisPoolList, retryTimes);
}
}
public long next(String tab) {
for (int i = 0; i < retryTimes; ++i) {
Long id = innerNext(tab);
if (id != null) {
return id;
}
}
throw new RuntimeException("Can not generate id!");
}
Long innerNext(String tab) {
index++;
int i = index % jedisPoolList.size();
Pair<JedisPool, String> pair = jedisPoolList.get(i);
JedisPool jedisPool = pair.getLeft();
String luaSha = pair.getRight();
Jedis jedis = null;
try {
jedis = jedisPool.getResource();
List<Long> result = (List<Long>) jedis.evalsha(luaSha, 2, tab, ""
+ i);
long id = buildId(result.get(0), result.get(1), result.get(2),
result.get(3));
return id;
} catch (JedisConnectionException e) {
if (jedis != null) {
jedisPool.returnBrokenResource(jedis);
}
} finally {
if (jedis != null) {
jedisPool.returnResource(jedis);
}
}
return null;
}
public static long buildId(long second, long microSecond, long shardId,
long seq) {
long miliSecond = (second * 1000 + microSecond / 1000);
return (miliSecond << (12 + 10)) + (shardId << 10) + seq;
}
public static List<Long> parseId(long id) {
long miliSecond = id >>> 22;
long shardId = (id & (0xFFF << 10)) >> 10;
List<Long> re = new ArrayList<Long>(4);
re.add(miliSecond);
re.add(shardId);
return re;
}
}
Example的代码如下所示，下面的while循环的目的就是为了打印多个分布式id，下面的tab变量就是evalsha命令里面的参数，可以根据自己的需求来定义
package io.github.hengyunabc.redis;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.List;
public class Example {
public static void main(String[] args) {
String tab = "这个就是evalsha命令里面的参数，随便定义";
IdGenerator idGenerator = IdGenerator.builder()
.addHost("47.91.248.236", 6380, "be6d4e21e9113bf8af47ce72f3da18e00580d402")
.addHost("47.91.248.236", 6381, "97f65601d0aaf1a0574da69b1ff3092969c4310e")
.build();
int hello = 0;
while (hello<3){
long id = idGenerator.next(tab);
System.out.println("分布式id值:" + id);
List<Long> result = IdGenerator.parseId(id);
System.out.println("分布式id生成的时间是:" + new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(new Date(result.get(0))) );
System.out.println("redis节点:" + result.get(1));
hello++;
}
}
}
此时打印结果如下所示
分布式id值:6564819854640022531 分布式id生成的时间是:2019-08-07 redis节点:1 分布式id值:6564819855189475330 分布式id生成的时间是:2019-08-07 redis节点:0 分布式id值:6564819855361442819 分布式id生成的时间是:2019-08-07 redis节点:1
到这里redis集群版的分布式id就算搞定了，完美؏؏☝ᖗ乛◡乛ᖘ☝؏؏
Redis集群实现的分布式id是否适合做分布式id呢？
我觉得Redis集群实现分布式ID是可以供我们开发中的基本使用的，但是我还是觉得它有下面的两个问题：
1：这里我们可以给上一篇的数据库自增ID机制进行对比，其实Redis集群可以说是解决了数据库集群创建分布式ID的性能问题，但是Redis集群系统水平扩展还是比较困难，如果以后想对Redis集群增加Redis节点的话，还是会和数据库集群的节点扩展一样麻烦。
2：还有就是如果你的项目里面没有使用Redis，那么你就要引入新的组件，这也是一个比较麻烦的问题。
原文链接
其他分布式ID系列快捷键：
分布式ID系列（1）——为什么需要分布式ID以及分布式ID的业务需求
分布式ID系列（2）——UUID适合做分布式ID吗
分布式ID系列（3）——数据库自增ID机制适合做分布式ID吗
分布式ID系列（4）——Redis集群实现的分布式ID适合做分布式ID吗
分布式ID系列（5）——Twitter的雪法算法Snowflake适合做分布式ID吗
这篇关于分布式唯一ID系列（4）——Redis集群实现的分布式ID适合做分布式ID吗的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！
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