首先是項目地址：
https://github.com/maqiankun/distributed-id-redis-generator
關於Redis集群生成分布式ID，這里要先了解redis使用lua腳本的時候的EVAL，EVALSHA命令：
https://www.runoob.com/redis/scripting-eval.html
https://www.runoob.com/redis/scripting-evalsha.html
講解一下Redis實現分布式ID的原理，這里用java語言來講解：
這里的分布式id我們分成3部分組成：毫秒級時間，redis集群的第多少個節點，每一個redis節點在每一毫秒的自增序列值
然后因為window是64位的，然后整數的時候第一位必須是0，所以最大的數值就是63位的111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111，這里呢，我們分出來41位作為毫秒，然后12位作為redis節點的數量，然后10位做成redis節點在每一毫秒的自增序列值
41位的二進制11111111111111111111111111111111111111111轉換成10進制的毫秒就是2199023255551，然后我們把 2199023255551轉換成時間就是2039-09-07，也就是說可以用20年的
然后12位作為redis節點，所以最多就是12位的111111111111，也就是最多可以支持4095個redis節點，
然后10位的redis每一個節點自增序列值，，這里最多就是10位的1111111111，也就是說每一個redis節點可以每一毫秒可以最多生成1023個不重復id值
然后我們使用java代碼來講解這個原理，下面的1565165536640L是一個毫秒值，然后我們的的redis節點設置成53，然后我們設置了兩個不同的自增序列值，分別是1和1023，下面的結果展示的就是在1565165536640L這一毫秒里面，53號redis節點生成了兩個不同的分布式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;
}
}
結果如下所示
分布式id是：6564780070991352833
分布式id是：6564780070991353855
那么有人要說了，你這也不符合分布式id的設置啊，完全沒有可讀性啊，這里我們可以使用下面的方式來獲取這個分布式id的生成毫秒時間值，
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+"生成的時間是："+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(new Date(miliSecond)));
System.err.println("分布式id-"+id+"在第"+shardId+"號redis節點生成");
}
}
這樣不就ok了，哈哈。
分布式id-6564780070991352833生成的時間是：2019-08-07
分布式id-6564780070991352833在第53號redis節點生成
分布式id-6564780070991353855生成的時間是：2019-08-07
分布式id-6564780070991353855在第53號redis節點生成
實現集群版的redis的分布式id創建
此時我的分布式redis集群的端口分別是6380，6381
首先是生成Evalsha命令安全sha1 校驗碼，生成過程如下，
首先是生成6380端口對應的安全sha1 校驗碼，首先進入到redis的bin目錄里面，然后執行下面的命令下載lua腳本
wget https://github.com/maqiankun/distributed-id-redis-generator/blob/master/redis-script-node1.lua
然后執行下面的命令，生成6380端口對應的安全sha1 校驗碼，此時看到是be6d4e21e9113bf8af47ce72f3da18e00580d402
./redis-cli -p 6380 script load "$(cat redis-script-node1.lua)"
首先是生成6381端口對應的安全sha1 校驗碼，首先進入到redis的bin目錄里面，然后執行下面的命令下載lua腳本
wget https://github.com/maqiankun/distributed-id-redis-generator/blob/master/redis-script-node2.lua
然后執行下面的命令，生成6381端口對應的安全sha1 校驗碼，此時看到是97f65601d0aaf1a0574da69b1ff3092969c4310e
./redis-cli -p 6381 script load "$(cat redis-script-node2.lua)"
然后我們就使用上面的sha1 校驗碼和下面的代碼來生成分布式id
項目圖片如下
IdGenerator類的代碼如下所示
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的代碼如下所示，下面的while循環的目的就是為了打印多個分布式id，下面的tab變量就是evalsha命令里面的參數，可以根據自己的需求來定義
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 = "這個就是evalsha命令里面的參數，隨便定義";
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生成的時間是:" + new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(new Date(result.get(0))) );
System.out.println("redis節點:" + result.get(1));
hello++;
}
}
}
此時打印結果如下所示
分布式id值:6564819854640022531
分布式id生成的時間是:2019-08-07
redis節點:1
分布式id值:6564819855189475330
分布式id生成的時間是:2019-08-07
redis節點:0
分布式id值:6564819855361442819
分布式id生成的時間是:2019-08-07
redis節點:1
到這里redis集群版的分布式id就算搞定了，完美؏؏☝ᖗ乛◡乛ᖘ☝؏؏
Redis集群實現的分布式id是否適合做分布式id呢？
我覺得Redis集群實現分布式ID是可以供我們開發中的基本使用的，但是我還是覺得它有下面的兩個問題：
1：這里我們可以給上一篇的數據庫自增ID機制進行對比，其實Redis集群可以說是解決了數據庫集群創建分布式ID的性能問題，但是Redis集群系統水平擴展還是比較困難，如果以后想對Redis集群增加Redis節點的話，還是會和數據庫集群的節點擴展一樣麻煩。
2：還有就是如果你的項目里面沒有使用Redis，那么你就要引入新的組件，這也是一個比較麻煩的問題。
其他分布式ID系列快捷鍵：
分布式ID系列（1）——為什么需要分布式ID以及分布式ID的業務需求
分布式ID系列（2）——UUID適合做分布式ID嗎
分布式ID系列（3）——數據庫自增ID機制適合做分布式ID嗎
分布式ID系列（4）——Redis集群實現的分布式ID適合做分布式ID嗎
分布式ID系列（5）——Twitter的雪法算法Snowflake適合做分布式ID嗎