Mysql全局ID生成辦法

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臨盆體系跟著營業增加總會閱歷一個營業量由小變年夜的進程，可擴大性是考量數據庫體系高可用性的一個主要目標;在單表/數據庫數據量過年夜，更新量赓續飙漲時，MySQL DBA常常會對營業體系提出sharding的計劃。既然要sharding，那末弗成防止的要評論辯論到sharding key成績，在有些營業體系中，必需包管sharding key全局獨一,好比寄存商品的數據庫等，那末若何生玉成局獨一的ID呢，下文將從DBA的角度引見幾種罕見的計劃。

1、應用CAS思惟

甚麼是CAS協定

Memcached於1.2.4版本新增CAS(Check and Set)協定類同於Java並發的CAS(Compare and Swap)原子操作，處置統一item被多個線程更悛改程的並提問題

CAS的根本道理

根本道理異常簡略，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。

我們可以從上面的例子來懂得：

不采取CAS，則有以下的情形：

 •第一步，A掏出數據對象X；
 •第二步，B掏出數據對象X；
 •第三步，B修正數據對象X，並將其放入緩存；
 •第四步，A修正數據對象X，並將其放入緩存。

結論：第四步中會發生數據寫入抵觸。

采取CAS協定，則是以下的情形。

 •第一步，A掏出數據對象X，並獲得到CAS-ID1；

•第二步，B掏出數據對象X，並獲得到CAS-ID2； 

•第三步，B修正數據對象X，在寫入緩存前，檢討CAS-ID與緩存空間中該數據的CAS-ID能否分歧。成果是“分歧”，就將修正後的帶有CAS-ID2的X寫入到緩存。

 •第四步，A修正數據對象Y，在寫入緩存前，檢討CAS-ID與緩存空間中該數據的CAS-ID能否分歧。成果是“紛歧致”，則謝絕寫入，前往存儲掉敗。

如許CAS協定就用了“版本號”的思惟，處理了抵觸成績。（悲觀鎖概念）

其實這裡其實不是嚴厲的CAS，而是應用了比擬交流原子操作的思惟。

生成思緒以下：每次生玉成局id時，先從sequence表中獲得以後的全局最年夜id。然後在獲得的全局id上做加1操作，加1後的值更新到數據庫，如加1後的值為203,表名是users，數據表構造以下：

CREATE TABLE `SEQUENCE` (
  `name` varchar(30) NOT NULL COMMENT '分表的表名',
  `gid` bigint(20) NOT NULL COMMENT '最年夜全局id',
  PRIMARY KEY (`name`)
) ENGINE=innodb 

sql語句

update sequence set gid = 203 where name = 'users' and gid < 203; 

sql語句的 and gid < 203 是為了包管並發情況下gid的值只增不減。

假如update語句的影響記載條數為0解釋，曾經有其他過程提早生成了203這個值，並寫入了數據庫。須要反復以上步調重新生成。

代碼完成以下：

//$name 表名
function next_id_db($name){
  //獲得數據庫全局sequence對象
  $seq_dao = Wk_Sequence_Dao_Sequence::getInstance();
  $threshold = 100; //最年夜測驗考試次數
  for($i = 0; $i < $threshold; $i++){
    $last_id = $seq_dao->get_seq_id($name);//從數據庫獲得全局id
    $id = $last_id +1;
    $ret = $seq_dao->set_seq_id($name, $id);
    if($ret){
      return $id;
      break;
    }
  }
  return false;
}

2、應用全局鎖

在停止並發編程時，普通都邑應用鎖機制。其實，全局id的生成也是處理並提問題。

生成思緒以下：

在應用redis的setnx辦法和memcace的add辦法時，假如指定的key曾經存在，則前往false。應用這個特征，完成全局鎖

每次生玉成局id前，先檢測指定的key能否存在，假如不存在則應用redis的incr辦法或許memcache的increment停止加1操作。這兩個辦法的前往值是加1後的值，假如存在，則法式進入輪回期待狀況。輪回進程中赓續檢測key能否還存在，假如key不存在就履行下面的操作。

代碼以下：

//應用redis完成
//$name 為 邏輯表名
function next_id_redis($name){
  $redis = Wk_Redis_Util::getRedis();//獲得redis對象
  $seq_dao = Wk_Sequence_Dao_Sequence::getInstance();//獲得存儲全局id數據表對象
  if(!is_object($redis)){
    throw new Exception("fail to create redis object");
  }
  $max_times = 10; //最年夜履行次數 防止redis弗成用的時刻 進入逝世輪回
  while(1){
    $i++;
    //檢測key能否存在，相當於檢測鎖能否存在
    $ret = $redis->setnx("sequence_{$name}_flag",time());
    if($ret){
      break;
    }
    if($i > $max_times){
      break;
    }
    $time = $redis->get("sequence_{$name}_flag");
    if(is_numeric($time) && time() - $time > 1){//假如輪回期待時光年夜於1秒，則不再期待。
      break;
    }
  }
  $id = $redis->incr("sequence_{$name}");
  //假如操作掉敗，則從sequence表中獲得全局id並加載到redis
  if (intval($id) === 1 or $id === false) {
    $last_id = $seq_dao->get_seq_id($name);//從數據庫獲得全局id
    if(!is_numeric($last_id)){
      throw new Exception("fail to get id from db");
    }
    $ret = $redis->set("sequence_{$name}",$last_id);
    if($ret == false){
      throw new Exception("fail to set redis key [ sequence_{$name} ]");
    }
    $id = $redis->incr("sequence_{$name}");
    if(!is_numeric($id)){
      throw new Exception("fail to incr redis key [ sequence_{$name} ]");
    }
  }
  $seq_dao->set_seq_id($name, $id);//把生成的全局id寫入數據表sequence
  $redis->delete("sequence_{$name}_flag");//刪除key，相當於釋放鎖
  $db = null;
  return $id;
} 

3、redis和db聯合

應用redis直接操作內存，能夠機能會好些。然則假如redis逝世失落後，若何處置呢？把以上兩種計劃聯合，供給更好的穩固性。
代碼以下：

function next_id($name){
  try{
    return $this->next_id_redis($name);
  }
  catch(Exception $e){
    return $this->next_id_db($name);
  }
} 

4、Flicker的處理計劃

由於mysql自己支撐auto_increment操作，很天然地，我們會想到借助這個特征來完成這個功效。Flicker在處理全局ID生成計劃裡就采取了MySQL自增加ID的機制（auto_increment + replace into + MyISAM）。一個生成64位ID計劃詳細就是如許的：
先創立零丁的數據庫(eg:ticket)，然後創立一個表：

CREATE TABLE Tickets64 (
      id bigint(20) unsigned NOT NULL auto_increment,
      stub char(1) NOT NULL default '',
      PRIMARY KEY (id),
      UNIQUE KEY stub (stub)
  ) ENGINE=MyISAM 

當我們拔出記載後，履行SELECT * from Tickets64，查詢成果就是如許的：

+-------------------+------+
| id                | stub |
+-------------------+------+
| 72157623227190423 |    a |
+-------------------+------+

在我們的運用端須要做上面這兩個操作，在一個事務會話裡提交：

REPLACE INTO Tickets64 (stub) VALUES ('a');
SELECT LAST_INSERT_ID(); 

如許我們就可以拿到赓續增加且不反復的ID了。
到下面為止，我們只是在單台數據庫上生成ID，從高可用角度斟酌，
接上去就要處理單點毛病成績：Flicker啟用了兩台數據庫辦事器來生成ID，
經由過程辨別auto_increment的肇端值和步長來生成奇偶數的ID。

TicketServer1:
auto-increment-increment = 2
auto-increment-offset = 1
TicketServer2:
auto-increment-increment = 2
auto-increment-offset = 2 

最初，在客戶端只須要經由過程輪詢方法取ID便可以了。

 •長處：充足借助數據庫的自增ID機制，供給高靠得住性，生成的ID有序。

 •缺陷：占用兩個自力的MySQL實例，有些糟蹋資本，本錢較高。

以上內容是小編給年夜家分享的Mysql全局ID生成辦法，願望年夜家愛好。