全局唯一ID方案包括:1. 数据库集群ID服务,通过专用表生成ID并缓存,简单但有单点风险;2. Snowflake算法,64位结构支持高并发、趋势递增,依赖机器ID分配;3. UUID,无需中心化但无序且占用空间大;4. Redis利用INCR命令高效生成ID,需保障其高可用;5. 数据库号段模式,本地缓存号段减少DB压力,如美团Leaf-segment。Snowflake和号段模式最常用。

在MySQL分布式系统中,生成全局唯一ID是一个常见且关键的问题。传统自增主键在单机环境下表现良好,但在分库分表、多节点写入的场景下容易产生冲突。因此,需要引入能保证全局唯一、趋势递增、高性能的ID生成方案。
1. 基于数据库集群的全局ID服务
通过独立部署一个专用的MySQL实例来生成全局ID,避免与业务数据耦合。
实现方式:- 创建一张专门用于生成ID的表,例如:
id_generator(table_name, last_id, step) - 每次获取ID时,执行
UPDATE id_generator SET last_id = last_id + step WHERE table_name='user',然后读取新的last_id - 应用层缓存一批ID(如每次取1000个),减少数据库压力
优点是简单可靠,缺点是存在单点风险,需配合主从+高可用方案。
2. Snowflake 算法(雪花算法)
Snowflake 是 Twitter 开源的分布式ID生成算法,生成64位的唯一ID,结构如下:
组成结构:- 1位符号位(固定为0)
- 41位时间戳(毫秒级,可支持约69年)
- 10位机器ID(支持最多1024个节点)
- 12位序列号(每毫秒可生成4096个ID)
优点:全局唯一、趋势递增、不依赖数据库、性能高。可通过ZooKeeper或配置中心分配机器ID,避免冲突。Java中常用开源实现有美团的Leaf、百度的UidGenerator等。
3. UUID
直接使用UUID作为主键,标准格式为32位十六进制字符串(带-共36字符)。
类型说明:- UUIDv1:基于时间+MAC地址,可能泄露物理位置
- UUIDv4:随机生成,重复概率极低但无序
优点是简单、无需中心化服务;缺点是长度大、无序导致B+树索引效率下降,不适合做主键。若使用,建议用BINARY(16)存储MD5哈希值以节省空间。
4. Redis 生成ID
利用Redis的原子操作INCR或INCRBY生成全局递增ID。
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INCR global_user_id每次返回唯一递增值 - 可结合Hash Tag实现分段预加载,提升性能
优点是性能好、实现简单;缺点是依赖Redis,需保证其高可用,且重启后不能丢失数据(需持久化配置)。
5. 数据库号段模式(Segment)
结合数据库与本地缓存,减少频繁访问数据库。
工作流程:- 从数据库获取一个号段,如 [10000, 20000)
- 服务本地缓存该区间,逐个分配ID
- 快用完时异步申请下一个号段
代表实现是美团的Leaf-segment,支持双缓冲机制,几乎无停顿。适合高并发场景,兼顾性能与可靠性。
基本上就这些主流方案。选择时需根据系统规模、是否分库分表、对有序性的要求以及运维能力综合判断。Snowflake 和号段模式在生产环境使用最广。










