大佬教程收集整理的这篇文章主要介绍了CosId 1.1.8 发布,通用、灵活、高性能的分布式 ID 生成器,大佬教程大佬觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
CosId 旨在提供通用、灵活、高性能的分布式 ID 生成器。 目前提供了三类 ID 生成器:
snowflakEID
: 单机 TPS 性能:409W/s JMH 基准测试 , 主要解决 时钟回拨问题 、机器号分配问题 并且提供更加友好、灵活的使用体验。SegmentId
: redisIdSegmentDiStributor
单机 TPS 性能(步长 1000) :2950W+/s JMH 基准测试 , 每次获取一段(Step
) ID,来降低号段分发器的网络IO请求频次提升性能。SegmentChainId
: SegmentChainId
(lock-free) 是对 SegmentId
的增强,设计图如下。PrefetchWorker
维护安全距离(safeDistance
), 使得 SegmentChainId
达到近似 AtomicLong
的 TPS 性能(步长 1000): 10272W+/s JMH 基准测试 。IdSegment
interface。DefaultSegmentId
防御性校验后端发号器持久层号段丢失、回滚。IdSegmentDiStributor
支持批量获取号段,降低网络ID请求频次,进一步提升性能。SegmentChainId
(lock-free)性能,合理配置的情况下可达到AtomicLong
性能级别(10272W+/s JMH JMH 基准测试 )。IdSegmentDiStributor.mock
,模拟发号器网络IO请求,方便测试。SegmentChainId
模式(spring-boot-starter-cosid)。LifecycleSegmentChainId
优雅关闭 PrefetchWorker
。snowflakEID 使用
Long
(64 bits) 位分区来生成 ID 的一种分布式 ID 算法。 通用的位分配方案为:timestamp
(41 bits) + @H_805_10@machinEID (10 bits) +sequence
(12 bits) = 63 bits 。
timestamp
= (1L<<41)/(1000/3600/365) 约可以存储 69 年的时间戳,即可以使用的绝对时间为 EPOCH
+ 69 年,一般我们需要自定义 EPOCH
为产品开发时间,另外还可以通过压缩其他区域的分配位数,来增加时间戳位数来延长可用时间。sequence
= (1L<<12) * 1000 = 4096000 即单机每秒可生成约 409W 的 ID,全局同业务集群可产生 4096000*1024=419430W=41.9亿(TPS)。timestamp
在高位,所以 snowflakEID 是本机单调递增的,受全局时钟同步影响 snowflakEID 是全局趋势递增的。CosId-snowflakEID 主要解决 snowflakEID 俩大问题:机器号分配问题、时钟回拨问题。 并且提供更加友好、灵活的使用体验。
@H_997_167@machinEIDDiStributor (MachinEID 分配器)@H_475_177@manualMachinEIDDiStributor
cosid:
snowflake:
machine:
diStributor:
type: manual
manual:
machine-id: 0
cosid:
snowflake:
machine:
diStributor:
type: stateful_set
使用
Kubernetes
的StatefulSet
提供的稳定的标识 ID 作为机器号。
cosid:
snowflake:
machine:
diStributor:
type: redis
使用
redis
作为机器号的分发存储。
cosid:
snowflake:
clock-BACkWARDs:
spin-threshold: 10
broken-threshold: 2000
默认提供的 DefaultClockBACkWARDsSynchronizer
时钟回拨同步器使用主动等待同步策略,spinThreshold
(默认值 10 毫秒) 用于设置自旋等待阈值, 当大于spinThreshold
时使用线程休眠等待时钟同步,如果超过brokenThreshold
(默认值 2 秒)时会直接抛出ClockTooManyBACkWARDsException
异常。
public class Machinestate {
public static final Machinestate NOT_FOUND = of(-1, -1);
private final int machinEID;
private final long lasttimestamp;
public Machinestate(int machinEID, long lasttimestamp) {
this.machineId = machinEID;
this.lasttimestamp = lasttimestamp;
}
public int getMachinEID() {
return machinEID;
}
public long getLasttimestamp() {
return lasttimestamp;
}
public static Machinestate of(int machinEID, long lastStamp) {
return new Machinestate(machinEID, lastStamp);
}
}
cosid:
snowflake:
machine:
state-storage:
local:
state-LOCATIOn: ./cosid-machine-state/
默认提供的 LocalMachinestateStorage
本地机器状态存储,使用本地文件存储机器号、最近一次时间戳,用作 @H_805_10@machinestate 缓存。
snowflakEID
)cosid:
snowflake:
share:
clock-sync: true
默认 snowflakEID
当发生时钟回拨时会直接抛出 ClockBACkWARDsException
异常,而使用 ClockSyncsnowflakEID
会使用 ClockBACkWARDsSynchronizer
主动等待时钟同步来重新生成 ID,提供更加友好的使用体验。
JavaScript
安全的 snowflakEID
)snowflakEID snowflakEID=SafeJavaScriptsnowflakEID.ofMillisecond(1);
JavaScript
的 number.MAX_SAFE_IntegeR
只有 53 位,如果直接将 63 位的 snowflakEID
返回给前端,那么会值溢出的情况,通常我们可以将 snowflakEID
转换为 String
类型或者自定义 snowflakEID
位分配来缩短 snowflakEID
的位数 使 ID
提供给前端时不溢出。
snowflakEID
解析成可读性更好的 snowflakEIDState
)cosid:
snowflake:
share:
friendly: true
public class snowflakEIDState {
private final long id;
private final int machinEID;
private final long sequence;
private final LocaldatetiR_88_11845@e timestamp;
/**
* {@link #timestamp}-{@link #machinEID}-{@link #sequencE}
*/
private final String friendlyId;
}
public interface snowflakeFriendlyId extends snowflakEID {
snowflakEIDState friendlyId(long id);
snowflakEIDState ofFriendlyId(String friendlyId);
default snowflakEIDState friendlyId() {
long id = generate();
return friendlyId(id);
}
}
snowflakeFriendlyId snowflakeFriendlyId=new DefaultsnowflakeFriendlyId(snowflakEID);
snowflakEIDState idState=snowflakeFriendlyId.friendlyId();
idState.getFriendlyId(); //20210623131730192-1-0
redis
作为号段分发后端存储)cosid:
segment:
enabled: true
diStributor:
type: redis
share:
offset: 0
step: 100
provider:
bizC:
offset: 10000
step: 100
bizD:
offset: 10000
step: 100
redisIdSegmentDiStributor
步长设置为 1 时(每次生成ID
都需要执行一次 redis 网络 IO 请求)TPS 性能约为 21W/s (JMH 基准测试 ),如果在部分场景下我们对 ID 生成的 TPS 性能有更高的要求,那么可以选择使用增加每次ID
分发步长来降低网络 IO 请求频次,提高 IdGenerator
性能(比如增加步长为 1000,性能可提升到 3545W+/s JMH 基准测试)。
cosid:
segment:
enabled: true
mode: chain
chain:
safe-distance: 100
prefetch-period: 4000ns
diStributor:
type: redis
share:
offset: 0
step: 100
provider:
bizC:
offset: 10000
step: 100
bizD:
offset: 10000
step: 100
cosid:
snowflake:
provider:
bizA:
# epoch:
# timestamp-bit:
sequence-bit: 12
bizB:
# epoch:
# timestamp-bit:
sequence-bit: 12
IdGenerator idGenerator=idGeneratorProvider.get("bizA");
在实际使用中我们一般不会所有业务服务使用同一个 IdGenerator
,而是不同的业务使用不同的 IdGenerator
,那么 IdGeneratorProvider
就是为了解决这个问题而存在的,他是 IdGenerator
的容器,可以通过业务名来获取相应的 IdGenerator
。
CosId-Examples
Kotlin DSL
val cosidVersion = "1.1.8";
implementation("me.ahoo.cosid:spring-boot-starter-cosid:${CosidVersion}")
@H_997_167@maven
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLscheR_88_11845@a-instance"
xsi:scheR_88_11845@aLOCATIOn="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>demo</artifactId>
<properties>
<cosid.version>1.1.8</cosid.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>me.ahoo.cosid</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-cosid</artifactId>
<version>${Cosid.version}</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
cosid:
namespace: ${spring.application.namE}
snowflake:
enabled: true
# epoch: 1577203200000
clock-BACkWARDs:
spin-threshold: 10
broken-threshold: 2000
machine:
# stable: true
# machine-bit: 10
# instance-id: ${HOSTNAME}
diStributor:
type: redis
# manual:
# machine-id: 0
state-storage:
local:
state-LOCATIOn: ./cosid-machine-state/
share:
clock-sync: true
friendly: true
provider:
bizA:
# timestamp-bit:
sequence-bit: 12
bizB:
# timestamp-bit:
sequence-bit: 12
segment:
enabled: true
mode: chain
chain:
safe-distance: 100
prefetch-period: 4000ns
diStributor:
type: redis
share:
offset: 0
step: 100
provider:
bizC:
offset: 10000
step: 100
bizD:
offset: 10000
step: 100
gradle cosid-core:jmh
# or
java -jar cosid-core/build/libs/cosid-core-1.1.8-jmh.jar -bm thrpt -wi 1 -rf json -f 1
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
snowflakEIDBenchmark.millisecondsnowflakEID_friendlyId thrpt 4020311.665 ops/s
snowflakEIDBenchmark.millisecondsnowflakEID_generate thrpt 4095403.859 ops/s
snowflakEIDBenchmark.safeJsMillisecondsnowflakEID_generate thrpt 511654.048 ops/s
snowflakEIDBenchmark.safeJsSecondsnowflakEID_generate thrpt 539818.563 ops/s
snowflakEIDBenchmark.secondsnowflakEID_generate thrpt 4206843.941 ops/s
gradle cosid-redis:jmh
# or
java -jar cosid-redis/build/libs/cosid-redis-1.1.8-jmh.jar -bm thrpt -wi 1 -rf json -f 1 redisIdBenchmark
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
redisIdBenchmark.step_1 thrpt 5 207470.850 ± 11832.936 ops/s
redisIdBenchmark.step_100 thrpt 5 3868126.197 ± 258008.896 ops/s
redisIdBenchmark.step_1000 thrpt 5 29506073.112 ± 2502253.182 ops/s
gradle cosid-redis:jmh
# or
java -jar cosid-redis/build/libs/cosid-redis-1.1.8-jmh.jar -bm thrpt -wi 1 -rf json -f 1 redisChainIdBenchmark
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
redisChainIdBenchmark.atomicLong_baseline thrpt 5 143740421.831 ± 1142477.957 ops/s
redisChainIdBenchmark.step_1 thrpt 5 301874.926 ± 10340.941 ops/s
redisChainIdBenchmark.step_100 thrpt 5 25746336.165 ± 433565.840 ops/s
redisChainIdBenchmark.step_1000 thrpt 5 102722840.616 ± 2368562.637 ops/s
java -jar cosid-redis/build/libs/cosid-redis-1.1.8-jmh.jar -bm sample -wi 1 -rf json -f 1 -tu us step_1000
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
redisChainIdBenchmark.step_1000 sample 1062954 0.056 ± 0.002 us/op
redisChainIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.00 sample ≈ 0 us/op
redisChainIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.50 sample 0.042 us/op
redisChainIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.90 sample 0.083 us/op
redisChainIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.95 sample 0.084 us/op
redisChainIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.99 sample 0.125 us/op
redisChainIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.999 sample 3.000 us/op
redisChainIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.9999 sample 8.818 us/op
redisChainIdBenchmark.step_1000:step_1000·p1.00 sample 290.304 us/op
redisIdBenchmark.step_1000 sample 1374946 0.064 ± 0.003 us/op
redisIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.00 sample ≈ 0 us/op
redisIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.50 sample 0.042 us/op
redisIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.90 sample 0.042 us/op
redisIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.95 sample 0.042 us/op
redisIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.99 sample 0.083 us/op
redisIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.999 sample 0.291 us/op
redisIdBenchmark.step_1000:step_1000·p0.9999 sample 46.624 us/op
redisIdBenchmark.step_1000:step_1000·p1.00 sample 483.840 us/op
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