数据库自增ID机制原理介绍

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()函数实现的
。这里的replace数据库自增ID和mysql数据库的replace_into()函数实现的。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,再插入。否则直接插入新数据。

单机mysql数据库的自增id实现如下所示 :

首先表结构如下所示
create table t_test( id bigint(20) unsigned not null auto_increment PRIMARY
KEY, stub char(1) not null default '', unique key stub (stub) )
然后我们插入的sql语句和查询的语句如下所示
replace into t_test (stub) values('b'); select last_insert_id();
此时可以看到看到我们刚刚插入的id值是1

以上就是单机版mysql的自增id的实现过程,但是这里讲的是分布式id,所以我们要分析一下数据库的自增ID机制在分布式里面是怎么实现的。

分布式id在数据库里面的实现过程:


既然是分布式id,那么最少要使用两个数据库,这里我们使用3台来讲解,为了保证每一台数据库里面的id自增的时候不会重复,那么我们就要给每一台数据库设置auto-increment-increment和auto-increment-offset这两个属性值(auto-increment-increment表示每一台数据库的起始id值,然后auto-increment-offset表示每一台数据库每一次的增加数字),设置值如下所示
Server1: auto-increment-increment = 1 auto-increment-offset = 3 Server2:
auto-increment-increment = 2 auto-increment-offset = 3 Server2:
auto-increment-increment = 3 auto-increment-offset = 3

那么如果我们有n台数据库的话,那么上面的auto-increment-increment和auto-increment-offset这两个属性值应该怎么设计呢,我们给每一台数据库设置初始值分别为1,2,3...N,然后每一台数据库自增步长为机器的台数N,如下图所示


数据库自增ID是否适合做分布式ID:

那数据库自增ID机制适合作分布式ID吗?答案是不太适合,为什么呢,我总结了下面两个原因:


1:系统水平扩展比较困难,比如定义好了步长和机器台数之后,如果要添加机器该怎么做?假设现在只有一台机器发号是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:把第二台机器的初始值设置得比第一台超过很多,比如14(主要这里设置14的前提是:在扩容期间第一台机器的ID不可能增加到14),同时设置步长为2,那么这台机器下发的号码都是14以后的偶数。然后摘掉第一台,把ID值保留为奇数,比如7,然后修改第一台的步长为2。让它符合我们定义的号段标准。扩容方案看起来复杂吗?貌似还好,现在想象一下如果我们线上有100台机器,这个时候要扩容该怎么做?简直是噩梦。所以系统水平扩展方案复杂难以实现。

2: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里面的延迟低和要高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)

看到这里的同学,觉得好的话就帮忙推荐下吧,Thanks♪(・ω・)ノ

分布式ID其他系列快捷键:
分布式ID系列(1)——为什么需要分布式ID以及分布式ID的业务需求
<https://www.cnblogs.com/itqiankun/p/11302604.html>
分布式ID系列(2)——UUID适合做分布式ID吗 <https://www.cnblogs.com/itqiankun/p/11307738.html>
分布式ID系列(3)——数据库自增ID机制适合做分布式ID吗
<https://www.cnblogs.com/itqiankun/p/11313412.html>

大佬网址:
https://tech.meituan.com/2017/04/21/mt-leaf.html
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https://segmentfault.com/a/1190000011282426
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https://www.jianshu.com/p/9d7ebe37215e <https://www.jianshu.com/p/9d7ebe37215e>