前言
系统唯一ID是我们在设计一个系统的时候常常会遇见的问题，也常常为这个问题而纠结。
这篇文章就是给各位看官提供一个生成分布式唯一全局id生成方案的思路，希望能帮助到大家。
不足之处，请多多指教！！
问题
为什么需要分布式全局唯一ID以及分布式ID的业务需求
在复杂分布式系统中，往往需要对大量的数据和消息进行唯一标识，如在美团点评的金融、支付、餐饮、酒店
猫眼电影等产品的系统中数据逐渐增长，对数据库分库分表后需要有一个唯一ID来标识一条数据或信息；
特别Ian的订单、骑手、优惠券都需要有唯一ID做标识
此时一个能够生成全局唯一ID的系统是非常必要的
ID生成规则部分硬性要求
- 全局唯一
- 趋势递增
- 在MySQL的InnoDB引擎中使用的是聚集索引，由于多数RDBMS使用Btree的数据结构来存储索引，在主键的选择上面我们应该尽量使用有序的主键保证写入性能
- 单调递增
- 保证下一个ID一定大于上一个ID，例如事务版本号、IM增量消息、排序等特殊需求
- 信息安全
- 如果ID是连续，恶意用户的爬取工作就非常容易做了，直接按照顺序下载指定URL即可，如果是订单号就危险了，竞争对手可以直接知道我们一天的单量，所以在一些应用场景下，需要ID无规则不规则，让竞争对手不好猜
- 含时间戳
- 一样能够快速在开发中了解这个分布式ID什么时候生成的
ID号生成系统的可用性要求
- 高可用
- 发布一个获取分布式ID请求，服务器就要保证99.999%的情况下给我创建一个唯一分布式ID
- 低延迟
- 发一个获取分布式ID的请求，服务器就要快，极速
- 高QPS
- 例如并发一口气10万个创建分布式ID请求同时杀过来，服务器要顶得住且一下子成功创建10万个分布式ID
一般通用解决方案
UUID
UUID.randomUUID(), UUID的标准型包含32个16进制数字，以连字号分为五段，形式为 8-4-4-4-12的36个字符，性能非常高，本地生成，没有网络消耗。
存在问题
入数据库性能差，因为UUID是无序的
无序，无法预测他的生成顺序，不能生成递增有序的数字
首先分布式id一般都会作为逐渐，但是按照mysql官方推荐主键尽量越短越好，UUID每一个都很长，所以不是很推荐。
主键，ID作为主键时，在特定的环境下会存在一些问题
比如做DB主键的场景下，UUID就非常不适用MySQL官方有明确的说明
索引，B+树索引的分裂
既然分布式ID是主键，然后主键是包含索引的，而mysql的索引是通过B+树来实现的，每一次新的UUID数据的插入，为了查询的优化，都会对索引底层的B+树进行修改，因为UUID数据是无序的，所以每一次UUID数据的插入都会对主键的B+树进行很大的修改，这一点很不好，插入完全无序，不但会导致一些中间节点产生分裂，也会白白创造出很多不饱和的节点，这样大大降低了数据库插入的性能。
UUID只能保证全局唯一性，不满足后面的趋势递增，单调递增
数据库自增主键
单机
在分布式里面，数据库的自增ID机制的主要原理是：数据库自增ID和mysql数据库的replace into实现的，这里的replace into跟insert功能 类似，不同点在于：replace into首先尝试插入数据列表中，如果发现表中已经有此行数据（根据主键或唯一索引判断）则先删除，在插入，否则直接插入新数据。
REPLACE INTO的含义是插入一条记录，如果表中唯一索引的值遇到冲突，则替换老数据
REPLACE into t_test(stub) values('b'); select LAST_INSERT_ID();
我们每次插入的时候，发现都会把原来的数据给替换，并且ID也会增加
这就满足了
- 递增性
- 单调性
- 唯一性'
在分布式情况下，并且并发量不多的情况，可以使用这种方案来解决，获得一个全局的唯一ID
集群分布式集群
那数据库自增ID机制适合做分布式ID吗？答案是不太适合
系统水平扩展比较困难，比如定义好步长和机器台数之后，如果要添加机器该怎么办，假设现在有一台机器发号是：1,2,3,4,5,（步长是1），这个时候需要扩容机器一台，可以这样做：把第二胎机器的初始值设置得比第一台超过很多，貌似还好，但是假设线上如果有100台机器，这个时候扩容要怎么做，简直是噩梦，所以系统水平扩展方案复杂难以实现。
数据库压力还是很大，每次获取ID都得读写一次数据库，非常影响性能，不符合分布式ID里面的延迟低和高QPS的规则（在高并发下，如果都去数据库里面获取ID，那是非常影响性能的）
