分布式主鍵生成政策

在分布式高并發的情況下，分布式主鍵生成政策可參考mongodb的objectid實作。

ObjectId是一種輕量的，不同的機器不同的程序都能用全局唯一的同種方法生成它，而不是采用傳統的自增的主鍵政策，因為在多台伺服器上同步自動增加主鍵既費力又費時。ObjectId是一個24位的字元串，它是由一組十六進制的字元構成，每個位元組兩位的十六進制數字，總共用了12位元組的存儲空間。MongoDB的這種設計，展現着空間換時間的思想。官網中對ObjectId的規範，如圖所示。

圖官網對ObjectId的規範

1)     Time

時間戳。将剛才生成的objectid的前4位進行提取“4e7020cb”，然後按照十六進制轉為十進制，變為“1315971275”，這個數字就是一個時間戳。通過時間戳的轉換，就成了易看清的時間格式，如圖3所示。

2)    Machine

機器。接下來的三個位元組就是“7cac81”，這三個位元組是所在主機的唯一辨別符，一般是機器主機名的散列值，這樣就確定了不同主機生成不同的機器hash值，確定在分布式中不造成沖突，這也就是在同一台機器生成的objectId中間的字元串都是一模一樣的原因。

3)    PID

程序ID。上面的Machine是為了確定在不同機器産生的objectId不沖突，而pid就是為了在同一台機器不同的mongodb程序産生了objectId不沖突，接下來的“af71”兩位就是産生objectId的程序辨別符。

4)    INC

自增計數器。前面的九個位元組是保證了一秒内不同機器不同程序生成objectId不沖突，這後面的三個位元組“36236b”是一個自動增加的計數器，用來確定在同一秒内産生的objectId也不會發現沖突，允許256的3次方等于16777216條記錄的唯一性。

總的來看，objectId的前4個位元組時間戳，記錄了文檔建立的時間；接下來3個位元組代表了所在主機的唯一辨別符，确定了不同主機間産生不同的objectId；後2個位元組的程序id，決定了在同一台機器下，不同mongodb程序産生不同的objectId；最後通過3個位元組的自增計數器，確定同一秒内産生objectId的唯一性。ObjectId的這個主鍵生成政策，很好地解決了在分布式環境下高并發情況主鍵唯一性問題，值得學習借鑒。