Mysql全局ID生成方法

　　生產系統隨着業務增加總會經歷一個業務量由小變大的過程，可擴展性是考量數據庫系統高可用性的一個重要指標;在單表/數據庫數據量過大，更新量不斷飆漲時，MySQL DBA每每會對業務系統提出sharding的方案。既然要sharding，那麼不可避免的要討論到sharding key問題，在有些業務系統中，必須保證sharding key全局惟一,好比存放商品的數據庫等，那麼如何生成全局惟一的ID呢，下文將從DBA的角度介紹幾種常見的方案。

　　一、使用CAS思想

　　什麼是CAS協議

　　Memcached於1.2.4版本新增CAS(Check and Set)協議類同於Java併發的CAS(Compare and Swap)原子操做，處理同一item被多個線程更改過程的併發問題

　　CAS的基本原理

　　基本原理很是簡單，一言以蔽之，就是「版本號」，每一個存儲的數據對象，都有一個版本號。

　　咱們能夠從下面的例子來理解：

　　不採用CAS，則有以下的情景：

　　•第一步，A取出數據對象X;

　　•第二步，B取出數據對象X;

　　•第三步，B修改數據對象X，並將其放入緩存;

　　•第四步，A修改數據對象X，並將其放入緩存。

　　結論：第四步中會產生數據寫入衝突。

　　採用CAS協議，則是以下的情景。

　　•第一步，A取出數據對象X，並獲取到CAS-ID1;

　　•第二步，B取出數據對象X，並獲取到CAS-ID2;

　　•第三步，B修改數據對象X，在寫入緩存前，檢查CAS-ID與緩存空間中該數據的CAS-ID是否一致。結果是「一致」，就將修改後的帶有CAS-ID2的X寫入到緩存。

　　•第四步，A修改數據對象Y，在寫入緩存前，檢查CAS-ID與緩存空間中該數據的CAS-ID是否一致。結果是「不一致」，則拒絕寫入，返回存儲失敗。

　　這樣CAS協議就用了「版本號」的思想，解決了衝突問題。(樂觀鎖概念)

　　其實這裏並非嚴格的CAS，而是使用了比較交換原子操做的思想。

　　生成思路以下：每次生成全局id時，先從sequence表中獲取當前的全局最大id。而後在獲取的全局id上作加1操做，加1後的值更新到數據庫，如加1後的值爲203,表名是users，數據表結構以下：

　　sql語句

　　sql語句的 and gid 203 是爲了保證併發環境下gid的值只增不減。

　　若是update語句的影響記錄條數爲0說明，已經有其餘進程提早生成了203這個值，並寫入了數據庫。須要重複以上步驟重新生成。

　　代碼實現以下：

　　二、使用全局鎖

　　在進行併發編程時，通常都會使用鎖機制。其實，全局id的生成也是解決併發問題。

　　生成思路以下：

　　在使用redis的setnx方法和memcace的add方法時，若是指定的key已經存在，則返回false。利用這個特性，實現全局鎖

　　每次生成全局id前，先檢測指定的key是否存在，若是不存在則使用redis的incr方法或者memcache的increment進行加1操做。這兩個方法的返回值是加1後的值，若是存在，則程序進入循環等待狀態。循環過程當中不斷檢測key是否還存在，若是key不存在就執行上面的操做。

　　代碼以下：

　　三、redis和db結合

　　使用redis直接操做內存，可能性能會好些。可是若是redis死掉後，如何處理呢?把以上兩種方案結合，提供更好的穩定性。

　　代碼以下：

　　四、Flicker的解決方案

　　由於mysql自己支持auto_increment操做，很天然地，咱們會想到藉助這個特性來實現這個功能。Flicker在解決全局ID生成方案裏就採用了MySQL自增加ID的機制(auto_increment + replace into + MyISAM)。一個生成64位ID方案具體就是這樣的：

　　先建立單獨的數據庫(eg:ticket)，而後建立一個表：

　　當咱們插入記錄後，執行SELECT * from Tickets64，查詢結果就是這樣的：

　　在咱們的應用端須要作下面這兩個操做，在一個事務會話裏提交：

　　這樣咱們就能拿到不斷增加且不重複的ID了。

　　到上面爲止，咱們只是在單臺數據庫上生成ID，從高可用角度考慮，

　　接下來就要解決單點故障問題：Flicker啓用了兩臺數據庫服務器來生成ID，

　　經過區分auto_increment的起始值和步長來生成奇偶數的ID。

　　最後，在客戶端只須要經過輪詢方式取ID就能夠了。

　　•優勢：充分藉助數據庫的自增ID機制，提供高可靠性，生成的ID有序。

　　•缺點：佔用兩個獨立的MySQL實例，有些浪費資源，成本較高。

　　以上內容是小編給你們分享的Mysql全局ID生成方法，但願你們喜歡。

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