浅谈CAS在分布式ID生成方案上的应用

浅谈CAS在分布式id生成方案上的应用

作者：58沈剑 2017-06-19 17:55:22

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分布式所谓“分布式ID生成方案”，是指在分布式环境下，生成全局唯一ID的方法。本文介绍了CAS在分布式ID生成方案上的一种应用

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今天还是聊CAS，谈谈CAS在一种“分布式ID生成方案”上的应用。

所谓“分布式ID生成方案”，是指在分布式环境下，生成全局唯一ID的方法。

可以利用DB自增键(auto inc id)来生成全局唯一ID，插入一条记录，生成一个ID：

这个方案利用了数据库的单点特性，其优点为：

其不足为：

优化方案为：

增加服务后，DB中只需保存当前***的ID即可，在服务启动初始化的过程中，首先拉取当前的max-id：

  
 
 
 
   
  
  
  select max_id from T;

然后批量获取一批ID，放到id-servcie内存里，并将max-id写回数据库：

  
 
 
 
   
  
  
  update T set max_id=200;

这样，id-service就拿到了[100, 200]这一批ID，上游在获取ID时，不用每次都插入数据库，而是分配完100个ID后，再修改max-id的值，这样分配ID的整体性能就增加了100倍。

这个方案的优点：

其不足为：

优化方案为：

冗余了服务后，多个服务在启动过程中，进行ID批量申请时，可能由于并发导致数据不一致：

  
 
 
 
   
  
  
  select max_id from T;

如上图所示，两个id-service在启动的过程中，同时拿到了max-id为100。

两个id-service同时对数据库的max-id进行写回：

  
 
 
 
   
  
  
  update T set max_id=200;

写回max-id成功后，这两个id-service都以为自己拿到了[100,200]这一批ID，导致集群会生成重复的ID。

问题发生的原因，是并发写回时，没有对max-id的初始值进行比对：

只要实施CAS乐观锁，在写回时对max-id的初始条件进行比对，就能避免数据的不一致，写回SQL由：

  
 
 
 
   
  
  
  update T set max_id=200;

升级为：

  
 
 
 
   
  
  
  update T set max_id=200 where max_id=100;

这样，id-service2写回时，就会失败：

失败后，id-service2要再次查询max-id：

此时max-id已经变为200，于是id-service2获取到了[200, 300]这一批ID，并将max-id=300写回：

  
 
 
 
   
  
  
  update t set max_id=300 where max_id=200;

写回成功。

这种方案的好处是：

其不足为：

【本文为51CTO专栏作者“58沈剑”原创稿件，转载请联系原作者】

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