后端开发中唯一ID的生成方式详解

后端开发中唯一ID的生成方式详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_43972437/article/details/143021065

在后端开发中，唯一ID的生成方式是一个基础但重要的技术问题。不同的ID生成策略适用于不同的应用场景，从简单的数字型ID到复杂的雪花算法ID，每种方式都有其独特的优缺点。本文将详细介绍几种常见的ID生成方式，帮助开发者根据实际需求做出合适的选择。

在后端开发中的ID生成策略

在后端开发中，用户的ID或一条记录的ID通常称为主键（Primary Key），其格式和生成方式取决于系统的需求、设计和数据库类型。以下是常见的几种ID生成方案：

1. 数字型 ID

特点：

• 纯数字的ID，通常为整数（int、bigint等）。
• 关系型数据库（如 MySQL、PostgreSQL）默认使用自增（Auto Increment）整数作为主键。
• 适合简单系统或需要高效存储的场景。

优点：

• 简单易用：便于排序、检索和存储。
• 节省存储空间：数字占用的存储空间较小。

缺点：

• 不安全：自增ID容易被猜测，暴露系统中的记录数和顺序。
• 分布式环境下难处理：自增ID在多个服务或数据库节点之间可能冲突。

例子：

id
1
2
3

常见用法：

@Entity
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)  // 自增ID
    private Long id;
}

2. UUID（通用唯一标识符）

特点：

• UUID 是128位标识符，通常表现为32个字符长的十六进制数字，格式为8-4-4-4-12。
• UUID 是全局唯一的，不依赖数据库自增机制，适合分布式系统和跨服务的标识。

优点：

• 全球唯一性：在分布式系统中几乎不可能重复。
• 安全性更强：无法轻易猜测下一个ID，适合公开暴露的场景。

缺点：

• 存储开销大：UUID占用较多存储空间（16字节）。
• 性能较差：UUID作为主键进行排序和查询时，性能较低。

例子：

550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000

常见用法：

import java.util.UUID;
import javax.persistence.*;

@Entity
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    private UUID id;
}

或使用 Hibernate 的 UUID 生成器：

@Id
@org.hibernate.annotations.GenericGenerator(name = "uuid", strategy = "uuid2")
@GeneratedValue(generator = "uuid")
@Column(name = "id", updatable = false, nullable = false)
private UUID id;

3. 雪花算法（Snowflake ID）

特点：

• 雪花算法生成的ID通常是一个64位的长整型数字，格式为时间戳 + 机器ID + 序列号。
• ID 依赖当前时间，可以保证在分布式环境中的唯一性。

优点：

• 高性能：在分布式环境中，可以高效生成唯一的ID。
• 排序性能好：ID基于时间戳生成，因此是有序的。

缺点：

• 依赖时间：如果服务器时间不同步，可能会生成重复的ID。

例子：

715972992927380480

常见用法：

public class SnowflakeIdGenerator {
    private static final Snowflake snowflake = new Snowflake();
    public static long generateId() {
        return snowflake.nextId();
    }
}

4. 自定义格式的 ID

特点：

• 有时系统需要自定义格式的ID，可能包含日期、业务相关的信息等。这类ID通常通过字符串拼接生成。

例子：

USER-20231012-001

优点：

• 可读性好：可以通过ID看出一些业务信息，比如日期、类别等。

缺点：

• 复杂度高：生成规则需要自定义，可能增加管理复杂度。
• 冲突风险：生成逻辑不严谨可能会导致ID冲突。

不同类型 ID 的选择依据

• 数字型 ID：适合简单的系统，不需要分布式唯一性或不需要公开暴露ID的场景。
• UUID：适合分布式系统，跨服务、跨数据库的全局唯一标识，适合API公开场景。
• 雪花算法 ID：适合高并发、分布式系统，尤其适合需要排序的场景，如日志、时间戳排序等。
• 自定义 ID：适合业务场景，通常用于订单编号、用户编号等特定需求。