应用级自增ID的生成

背景：以前一直使用数据库的自增ID作为数据表的主键，ID的唯一性由数据库控制，在传统单机系统环境下，该方式一直是比较主流的方案。然而特定情况下，需要在插入数据前就获得记录的ID，对以该ID为基础做一些业务处理（如生成唯一业务编码），这就需要在应用层面由程序控制来生成该ID。虽然应用程序可以根据时间，机器MAC，随机数等一些因子来生成ID，或者直接使用UUID；但这些方案生成的ID长度均较大，无法兼容INT类型，由此产生了方案一。

方案一：

       在程序中定义一个INT值，记录当前使用的ID值，新对象的ID为该INT值加一。为保障多线程安全，使用轻量级AtomicInteger存储（也可使用ReentrantLock）。为了系统重启后仍然保持之前的ID，每次更新ID时同时将最新值记录到数据库，系统重启后优先从数据库中读取。

方案一改进：

       每次更新数据库性能太低，增加CACHE_SIZE属性，采用分配策略，程序中优先一次性预申请多个ID备用，只有当缓存的ID都用完后才再次向数据库申请新的ID，并更新数据库中的最新值。该方案可以满足大部分的应用需要，并且性能还不错。

 

方案一的缺点：

     无法在分布式环境下使用。由于数据锁是应用内控制的，在分布式环境下将失效，多个请求在向数据库申请新的ID时，会出现重复读的情况，申请ID的请求是不允许并发的，需要通过数据库层面的加锁才能实现请求的串行化。

 

方案一的再次改进（数据库加锁）：

      以MySql为例，在申请前加写锁：LOCK TABLE TABLE_IDENTITY WRITE，将其他进程的读请求锁定，申请完后解锁：UNLOCK TABLES。后续请求读取的将是更新后的新ID。

方案一的再次改进（数据分区）：

     为每个分布式节点分配一个唯一ID（如1,2,3），将ID按分布式节点数切分为多个数据块（如100,200,300），第一个节点可用ID范围为1-100，第二个节点可用范围为101-200，第三个节点可用范围为201-300。在系统规模可估的情况下，该方案可有效解决并发冲突，而且无需加锁。