Redis集群实现的分布式ID是否适合作分布式ID？

首先是项目地址：

https://github.com/maqiankun/distributed-id-redis-generator

关于Redis集群生成分布式ID，这里要先了解redis使用lua脚本的时候的EVAL，EVALSHA命令：

https://www.runoob.com/redis/scripting-eval.html

https://www.runoob.com/redis/scripting-evalsha.html

讲解一下Redis实现分布式ID的原理，这里用java语言来说解：

这里的分布式id咱们分红3部分组成：毫秒级时间，redis集群的第多少个节点，每个redis节点在每一毫秒的自增序列值

而后由于window是64位的，而后整数的时候第一位必须是0，因此最大的数值就是63位的111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111，这里呢，咱们分出来41位做为毫秒，而后12位做为redis节点的数量，而后10位作成redis节点在每一毫秒的自增序列值

41位的二进制11111111111111111111111111111111111111111转换成10进制的毫秒就是2199023255551，而后咱们把 2199023255551转换成时间就是2039-09-07，也就是说能够用20年的

而后12位做为redis节点，因此最多就是12位的111111111111，也就是最多能够支持4095个redis节点，

而后10位的redis每个节点自增序列值，，这里最多就是10位的1111111111，也就是说每个redis节点能够每一毫秒能够最多生成1023个不重复id值

而后咱们使用java代码来说解这个原理，下面的1565165536640L是一个毫秒值，而后咱们的的redis节点设置成53，而后咱们设置了两个不一样的自增序列值，分别是1和1023，下面的结果展现的就是在1565165536640L这一毫秒里面，53号redis节点生成了两个不一样的分布式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;
 }
}
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结果以下所示

分布式id是：6564780070991352833
分布式id是：6564780070991353855
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那么有人要说了，你这也不符合分布式id的设置啊，彻底没有可读性啊，这里咱们可使用下面的方式来获取这个分布式id的生成毫秒时间值，

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+"生成的时间是："+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(new Date(miliSecond)));
 System.err.println("分布式id-"+id+"在第"+shardId+"号redis节点生成");
 }
}
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这样不就ok了，哈哈。

分布式id-6564780070991352833生成的时间是：2019-08-07
分布式id-6564780070991352833在第53号redis节点生成
分布式id-6564780070991353855生成的时间是：2019-08-07
分布式id-6564780070991353855在第53号redis节点生成
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实现集群版的redis的分布式id建立

此时个人分布式redis集群的端口分别是6380，6381

首先是生成Evalsha命令安全sha1 校验码，生成过程以下，

首先是生成6380端口对应的安全sha1 校验码，首先进入到redis的bin目录里面，而后执行下面的命令下载lua脚本

wget https://github.com/maqiankun/distributed-id-redis-generator/blob/master/redis-script-node1.lua
复制代码

而后执行下面的命令，生成6380端口对应的安全sha1 校验码，此时看到是be6d4e21e9113bf8af47ce72f3da18e00580d402

./redis-cli -p 6380 script load "$(cat redis-script-node1.lua)"
复制代码

首先是生成6381端口对应的安全sha1 校验码，首先进入到redis的bin目录里面，而后执行下面的命令下载lua脚本

wget https://github.com/maqiankun/distributed-id-redis-generator/blob/master/redis-script-node2.lua
复制代码

而后执行下面的命令，生成6381端口对应的安全sha1 校验码，此时看到是97f65601d0aaf1a0574da69b1ff3092969c4310e

./redis-cli -p 6381 script load "$(cat redis-script-node2.lua)"
复制代码

而后咱们就使用上面的sha1 校验码和下面的代码来生成分布式id

项目图片以下

IdGenerator类的代码以下所示

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;
 }
}
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Example的代码以下所示，下面的while循环的目的就是为了打印多个分布式id，下面的tab变量就是evalsha命令里面的参数，能够根据本身的需求来定义

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 = "这个就是evalsha命令里面的参数，随便定义";
 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生成的时间是:" + new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(new Date(result.get(0))) );
 System.out.println("redis节点:" + result.get(1));
 hello++;
 }
 }
}
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此时打印结果以下所示

分布式id值:6564819854640022531
分布式id生成的时间是:2019-08-07
redis节点:1
分布式id值:6564819855189475330
分布式id生成的时间是:2019-08-07
redis节点:0
分布式id值:6564819855361442819
分布式id生成的时间是:2019-08-07
redis节点:1
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到这里redis集群版的分布式id就算搞定了，完美؏؏☝ᖗ乛◡乛ᖘ☝؏؏

Redis集群实现的分布式id是否适合作分布式id呢？

我以为Redis集群实现分布式ID是能够供咱们开发中的基本使用的，可是我仍是以为它有下面的两个问题：

1：这里咱们能够给上一篇的数据库自增ID机制进行对比，其实Redis集群能够说是解决了数据库集群建立分布式ID的性能问题，可是Redis集群系统水平扩展仍是比较困难，若是之后想对Redis集群增长Redis节点的话，仍是会和数据库集群的节点扩展同样麻烦。

2：还有就是若是你的项目里面没有使用Redis，那么你就要引入新的组件，这也是一个比较麻烦的问题。