Springcloud实战之自研分布式id生成器

一，背景

日常开发中，我们需要对系统中的各种数据使用 ID 唯一表示，比如用户 ID 对应且仅对应一个人，商品 ID 对应且仅对应一件商品，订单 ID 对应且仅对应一个订单。我们现实生活中也有各种 ID ，比如身份证 ID 对应且仅对应一个人，简单来说，ID 就是数据的唯一标识。一般情况下，会使用数据库的自增主键作为数据 ID ，但是在大数量的情况下，我们往往会引入分布式、分库分表等手段来应对，很明显对数据分库分表后我们依然需要有一个唯一 ID 来标识一条数据或消息，数据库的自增 ID 已经无法满足需求。此时一个能够生成全局唯一 ID 的系统是非常必要的。概括下来，那业务系统对 ID 号的要求有哪些呢？

全局唯一性：不能出现重复的 ID 号，既然是唯一标识，这是最基本的要求。

趋势递增、 单调递增 ：保证下一个 ID 一定大于上一个 ID 。

信息安全：如果 ID 是连续的，恶意用户的扒取工作就非常容易做了，直接按照顺序下载指定 URL 即可；如果是订单号就更危险了，竞对可以直接知道我们一天的单量。所以在一些应用场景下，会需要 ID 无规则、不规则。

同时除了对 ID 号码自身的要求，业务还对 ID 号生成系统的可用性要求极高想象一下，如果 ID 生成系统不稳定，大量依赖 ID 生成系统，比如订单生成等关键动作都无法执行。所以一个 ID 生成系统还需要做到平均延迟和 TP999 延迟都要尽可能低；可用性 5 个 9 ；高 QPS 。

二：常见方法介绍

2.1 UUID

UUID(Universally Unique Identifier)的标准型式包含 32 个 16 进制数字，以连字号分为五段，形式为 8-4-4-4-12 的 36 个字符，示例：550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000。

2.1.1 优点

性能非常高：本地生成，没有网络消耗。

2.1.2 缺点

不易于存储：UUID 太长，16 字节 128 位，通常以 36 长度的字符串表示，很多场景不适用。

信息不安全：基于 MAC 地址生成 UUID 的算法可能会造成 MAC 地址泄露，这个漏洞曾被用于寻找梅丽莎病毒的制作者位置。

ID 作为主键时在特定的环境会存在一些问题，比如做 DB 主键的场景下，UUID就非常不适用：

① MySQL 官方有明确的建议主键要尽量越短越好[4]，36 个字符长度的 UUID不符合要求。

② 对 MySQL 索引不利：如果作为数据库主键，在 InnoDB 引擎下，UUID 的无序性可能会引起数据位置频繁变动，严重影响性能。在 MySQL InnoDB 引擎中使用的是聚集索引，由于多数 RDBMS 使用 B-tree 的数据结构来存储索引数据，在主键的选择上面我们应该尽量使用有序的主键保证写入性能。

可以直接使用 jdk 自带的 UUID，原始生成的是带中划线的，如果不需要，可自行去除，例如下面代码：

public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            String rawUUID = UUID.randomUUID().toString();
            //去除“-”
            String uuid = rawUUID.replaceAll("-", "");
            System.out.println(uuid);
        }
    }

2.2 雪花算法及其衍生

这种方案大致来说是一种以划分命名空间（UUID 也算，由于比较常见，所以单独分析）来生成 ID 的一种算法，Snowflake 是 Twitter 开源的分布式 ID 生成算法。Snowflake 把 64-bit 分别划分成多段，分开来标示机器、时间等，比如在 snowflake 中的 64-bit 分别表示如下图所示：

        第 0 位：符号位（标识正负），始终为 0，没有用，不用管。第 1~41 位：一共 41 位，用来表示时间戳，单位是毫秒，可以支撑 2 ^41毫秒（约 69 年）
        第 42~52 位：一共 10 位，一般来说，前 5 位表示机房 ID，后 5 位表示机器 ID（实际项目中可以根据实际情况调整），这样就可以区分不同集群/机房的节点，这样就可以表示 32 个 IDC，每个 IDC 下可以有 32 台机器。
        第 53~64 位：一共 12 位，用来表示序列号。序列号为自增值，代表单台机器每毫秒能够产生的最大 ID 数(2^12 = 4096),也就是说单台机器每毫秒最多可以生成 4096 个唯一 ID。

理论上 snowflake 方案的 QPS 约为 409.6w/s，这种分配方式可以保证在任何一个 IDC 的任何一台机器在任意毫秒内生成的 ID 都是不同的。

三分布式 ID 微服务

从上面的分析可以看出，每种方案都各有优劣，我们现在参考美团 Leaf 方案实现自己的分布式Id。

3.1 美团 Leaf 方案实现

原 MySQL 方案每次获取 ID 都得读写一次数据库，造成数据库压力大。改为批量获取，每次获取一个 segment(step 决定大小)号段的值。用完之后再去数据库获取新的号段，可以大大的减轻数据库的压力。

3.1.1 优点

        Leaf 服务可以很方便的线性扩展，性能完全能够支撑大多数业务场景。ID 号码是趋势递增的 8byte 的 64 位数字，满足上述数据库存储的主键要求。
        容灾性高：Leaf 服务内部有号段缓存，即使 DB 宕机，短时间内 Leaf 仍能正常对外提供服务。
        可以自定义 max_id 的大小，非常方便业务从原有的 ID 方式上迁移过来。

3.1.2 缺点

        ID 号码不够随机，能够泄露发号数量的信息，不太安全。
        TP999 数据波动大，当号段使用完之后还是会在获取新号段时在更新数据库的 I/O 依然会存在着等待，tg999 数据会出现偶尔的尖刺。
        DB 宕机会造成整个系统不可用。

3.1.3 优化

        Leaf 取号段的时机是在号段消耗完的时候进行的，也就意味着号段临界点的 ID 下发时间取决于下一次从 DB 取回号段的时间，并且在这期间进来的请求也会因为 DB 号段没有取回来，导致线程阻塞。如果请求 DB 的网络和 DB 的性能稳定，这种情况对系统的影响是不大的，但是假如取 DB 的时候网络发生抖动，或者 DB 发生慢查询就会导致整个系统的响应时间变慢。
        为此，希望 DB 取号段的过程能够做到无阻塞，不需要在 DB 取号段的时候阻塞请求线程，即当号段消费到某个点时就异步的把下一个号段加载到内存中。而不需要等到号段用尽的时候才去更新号段。这样做就可以很大程度上的降低系统的 TP999 指标。
        采用双 buffer 的方式，Leaf 服务内部有两个号段缓存区 segment。当前号段已下发 10%时，如果下一个号段未更新，则另启一个更新线程去更新下一个号段。当前号段全部下发完后，如果下个号段准备好了则切换到下个号段为当前segment 接着下发，循环往复。通常推荐 segment 长度设置为服务高峰期发号 QPS 的 600 倍（10 分钟），这样即使 DB 宕机，Leaf 仍能持续发号 10-20 分钟不受影响。每次请求来临时都会判断下个号段的状态，从而更新此号段，所以偶尔的网络抖动不会影响下个号段的更新。

四：分布式id实战

数据库配置

CREATE DATABASE qiyu_live_common CHARACTER set utf8mb3 
COLLATE=utf8_bin;


CREATE TABLE `t_id_generate_config` (
 `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键 id',
 `remark` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE 
utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '描述',
 `next_threshold` bigint DEFAULT NULL COMMENT '当前 id 所在阶段的阈
值',
 `init_num` bigint DEFAULT NULL COMMENT '初始化值',
 `current_start` bigint DEFAULT NULL COMMENT '当前 id 所在阶段的开始
值',
 `step` int DEFAULT NULL COMMENT 'id 递增区间',
 `is_seq` tinyint DEFAULT NULL COMMENT '是否有序（0 无序，1 有序）',
 `id_prefix` varchar(60) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE 
utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '业务前缀码，如果没有则返回
时不携带',
 `version` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '乐观锁版本号',
 `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时
间',
 `update_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE 
CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
 PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=8 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 
COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;

插入记录

INSERT INTO `t_id_generate_config` (`id`, `remark`, 
`next_threshold`, `init_num`, `current_start`, `step`, `is_seq`, 
`id_prefix`, `version`, `create_time`, `update_time`)
VALUES
 (1, '用户 id 生成策略', 10050, 10000, 10000, 50, 0, 
'user_id', 0, '2023-05-23 12:38:21', '2023-05-23 23:31:45');

搭建springboot项目和配置文件

1.创建两个maven，并导入maven依赖

导入maven依赖

        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>${mybatis-plus.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>${dubbo.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <artifactId>log4j-to-slf4j</artifactId>
                    <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>${qiyu-mysql.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.idea</groupId>
            <artifactId>qiyu-live-id-generate-interface</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>

配置文件

spring:
  application:
    name: qiyu-live-id-generate-provider
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    #    访问主库
    url: jdbc:mysql://192.168.1.128:8808/qiyu_live_common?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
    username: root
    password: root

在下面模块生成基本配置策略枚举和对外接口

创建id生成策略枚举类

package org.qiyu.live.id.generate.enums;

/**
 * @Author idea
 * @Date: Created in 17:55 2023/6/13
 * @Description
 */
public enum IdTypeEnum {

    USER_ID(1,"用户id生成策略");

    int code;
    String desc;

    IdTypeEnum(int code, String desc) {
        this.code = code;
        this.desc = desc;
    }

    public int getCode() {
        return code;
    }

    public String getDesc() {
        return desc;
    }
}

生成对外接口方法

package org.qiyu.live.id.generate.interfaces;

/**
 * @Author idea
 * @Date: Created in 19:45 2023/5/25
 * @Description
 */
public interface IdGenerateRpc {
    /**
     * 获取有序id
     *
     * @param id
     * @return
     */
    Long getSeqId(Integer id);

    /**
     * 获取无序id
     *
     * @param id
     * @return
     */
    Long getUnSeqId(Integer id);

}

接下来在id生成模块实现

创建数据库po类（这里就是数据库id配置策略表）

package com.laoyang.id.dao.po;

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.IdType;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableId;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;

import java.util.Date;

/**
 * @Author idea
 * @Date: Created in 19:59 2023/5/23
 * @Description
 */
@TableName("t_id_gengrate_config")
public class IdGeneratePO {

    @TableId(type = IdType.AUTO)
    private Integer id;

    /**
     * id备注描述
     */
    private String remark;

    /**
     * 初始化值
     */
    private long initNum;

    /**
     * 步长
     */
    private int step;

    /**
     * 是否是有序的id
     */
    private int isSeq;

    /**
     * 当前id所在阶段的开始值
     */
    private long currentStart;

    /**
     * 当前id所在阶段的阈值
     */
    private long nextThreshold;

    /**
     * 业务代码前缀
     */
    private String idPrefix;

    /**
     * 乐观锁版本号
     */
    private int version;

    private Date createTime;

    private Date updateTime;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getRemark() {
        return remark;
    }

    public void setRemark(String remark) {
        this.remark = remark;
    }

    public long getInitNum() {
        return initNum;
    }

    public void setInitNum(long initNum) {
        this.initNum = initNum;
    }

    public int getStep() {
        return step;
    }

    public void setStep(int step) {
        this.step = step;
    }

    public long getCurrentStart() {
        return currentStart;
    }

    public void setCurrentStart(long currentStart) {
        this.currentStart = currentStart;
    }

    public long getNextThreshold() {
        return nextThreshold;
    }

    public void setNextThreshold(long nextThreshold) {
        this.nextThreshold = nextThreshold;
    }

    public String getIdPrefix() {
        return idPrefix;
    }

    public void setIdPrefix(String idPrefix) {
        this.idPrefix = idPrefix;
    }

    public int getVersion() {
        return version;
    }

    public void setVersion(int version) {
        this.version = version;
    }

    public Date getCreateTime() {
        return createTime;
    }

    public void setCreateTime(Date createTime) {
        this.createTime = createTime;
    }

    public Date getUpdateTime() {
        return updateTime;
    }

    public void setUpdateTime(Date updateTime) {
        this.updateTime = updateTime;
    }

    public int getIsSeq() {
        return isSeq;
    }

    public void setIsSeq(int isSeq) {
        this.isSeq = isSeq;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "IdGeneratePO{" +
                "id=" + id +
                ", remark='" + remark + '\'' +
                ", initNum=" + initNum +
                ", step=" + step +
                ", isSeq=" + isSeq +
                ", currentStart=" + currentStart +
                ", nextThreshold=" + nextThreshold +
                ", idPrefix='" + idPrefix + '\'' +
                ", version=" + version +
                ", createTime=" + createTime +
                ", updateTime=" + updateTime +
                '}';
    }
}

生成mapper映射类，注意插入加入了乐观锁，注意这个sql

package com.laoyang.id.dao.mapper;

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Param;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;
import org.apache.ibatis.annotations.Update;
import com.laoyang.id.dao.po.IdGeneratePO;

import java.util.List;

/**
 * @Author idea
 * @Date: Created in 19:47 2023/5/25
 * @Description
 */
@Mapper
public interface IdGenerateMapper extends BaseMapper<IdGeneratePO> {

    @Update("update t_id_gengrate_config set next_threshold=next_threshold+step," +
            "current_start=current_start+step,version=version+1 where id =#{id} and version=#{version}")
    int updateNewIdCountAndVersion(@Param("id")int id,@Param("version")int version);

    @Select("select * from t_id_gengrate_config")
    List<IdGeneratePO> selectAll();
}

在service下创建bo类生成有序id和无序id对象

package com.laoyang.id.service.bo;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

/**
 * @Author idea
 * @Date: Created in 20:00 2023/5/25
 * @Description 有序id的BO对象
 */
public class LocalSeqIdBO {

    private int id;
    /**
     * 在内存中记录的当前有序id的值
     */
    private AtomicLong currentNum;

    /**
     * 当前id段的开始值
     */
    private Long currentStart;
    /**
     * 当前id段的结束值
     */
    private Long nextThreshold;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public AtomicLong getCurrentNum() {
        return currentNum;
    }

    public void setCurrentNum(AtomicLong currentNum) {
        this.currentNum = currentNum;
    }

    public Long getCurrentStart() {
        return currentStart;
    }

    public void setCurrentStart(Long currentStart) {
        this.currentStart = currentStart;
    }

    public Long getNextThreshold() {
        return nextThreshold;
    }

    public void setNextThreshold(Long nextThreshold) {
        this.nextThreshold = nextThreshold;
    }
}

package com.laoyang.id.service.bo;

import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;

/**
 * @Author idea
 * @Date: Created in 20:32 2023/5/26
 * @Description 无序id的BO对象
 */
public class LocalUnSeqIdBO {

    private int id;
    /**
     * 提前将无序的id存放在这条队列中
     */
    private ConcurrentLinkedQueue<Long> idQueue;
    /**
     * 当前id段的开始值
     */
    private Long currentStart;
    /**
     * 当前id段的结束值
     */
    private Long nextThreshold;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public ConcurrentLinkedQueue<Long> getIdQueue() {
        return idQueue;
    }

    public void setIdQueue(ConcurrentLinkedQueue<Long> idQueue) {
        this.idQueue = idQueue;
    }

    public Long getCurrentStart() {
        return currentStart;
    }

    public void setCurrentStart(Long currentStart) {
        this.currentStart = currentStart;
    }

    public Long getNextThreshold() {
        return nextThreshold;
    }

    public void setNextThreshold(Long nextThreshold) {
        this.nextThreshold = nextThreshold;
    }
}

生成service类生成有序id与无序id

package com.laoyang.id.service;

/**
 * @Author idea
 * @Date: Created in 19:58 2023/5/25
 * @Description
 */
public interface IdGenerateService {

    /**
     * 获取有序id
     *
     * @param id
     * @return
     */
    Long getSeqId(Integer id);

    /**
     * 获取无序id
     *
     * @param id
     * @return
     */
    Long getUnSeqId(Integer id);
}

实现有序id和无序id方法（这里是关键，主要用到了原子类，一些同步类操作等等，线程池）

package com.laoyang.id.service.impl;

import jakarta.annotation.Resource;
import com.laoyang.id.dao.mapper.IdGenerateMapper;
import com.laoyang.id.dao.po.IdGeneratePO;
import com.laoyang.id.service.IdGenerateService;
import com.laoyang.id.service.bo.LocalSeqIdBO;
import com.laoyang.id.service.bo.LocalUnSeqIdBO;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

/**
 * @Author idea
 * @Date: Created in 19:58 2023/5/25
 * @Description
 */
@Service
public class IdGenerateServiceImpl implements IdGenerateService, InitializingBean {

    @Resource
    private IdGenerateMapper idGenerateMapper;

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(IdGenerateServiceImpl.class);
    private static Map<Integer, LocalSeqIdBO> localSeqIdBOMap = new ConcurrentHashMap<>();
    private static Map<Integer, LocalUnSeqIdBO> localUnSeqIdBOMap = new ConcurrentHashMap<>();
    private static ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(8, 16, 3, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(1000),
            new ThreadFactory() {
                @Override
                public Thread newThread(Runnable r) {
                    Thread thread = new Thread(r);
                    thread.setName("id-generate-thread-" + ThreadLocalRandom.current().nextInt(1000));
                    return thread;
                }
            });
    private static final float UPDATE_RATE = 0.50f;
    private static final int SEQ_ID = 1;
    private static Map<Integer, Semaphore> semaphoreMap = new ConcurrentHashMap<>();

    @Override
    public Long getUnSeqId(Integer id) {
        if (id == null) {
            LOGGER.error("[getSeqId] id is error,id is {}", id);
            return null;
        }
        LocalUnSeqIdBO localUnSeqIdBO = localUnSeqIdBOMap.get(id);
        if (localUnSeqIdBO == null) {
            LOGGER.error("[getUnSeqId] localUnSeqIdBO is null,id is {}", id);
            return null;
        }
        Long returnId = localUnSeqIdBO.getIdQueue().poll();
        if (returnId == null) {
            LOGGER.error("[getUnSeqId] returnId is null,id is {}", id);
            return null;
        }
        this.refreshLocalUnSeqId(localUnSeqIdBO);
        return returnId;
    }

    /**
     *
     * @param id 传的是对应的业务id
     * @return
     */
    @Override
    public Long getSeqId(Integer id) {
        if (id == null) {
            LOGGER.error("[getSeqId] id is error,id is {}", id);
            return null;
        }
        LocalSeqIdBO localSeqIdBO = localSeqIdBOMap.get(id);
        if (localSeqIdBO == null) {
            LOGGER.error("[getSeqId] localSeqIdBO is null,id is {}", id);
            return null;
        }
        this.refreshLocalSeqId(localSeqIdBO);
        long returnId = localSeqIdBO.getCurrentNum().incrementAndGet();
        if (returnId > localSeqIdBO.getNextThreshold()) {
            //同步去刷新 可能是高并发下还未更新本地数据
            LOGGER.error("[getSeqId] id is over limit,id is {}", id);
            return null;
        }
        return returnId;
    }

    /**
     * 刷新本地有序id段
     *
     * @param localSeqIdBO
     */
    private void refreshLocalSeqId(LocalSeqIdBO localSeqIdBO) {
        long step = localSeqIdBO.getNextThreshold() - localSeqIdBO.getCurrentStart();
        if (localSeqIdBO.getCurrentNum().get() - localSeqIdBO.getCurrentStart() > step * UPDATE_RATE) {
            Semaphore semaphore = semaphoreMap.get(localSeqIdBO.getId());
            if (semaphore == null) {
                LOGGER.error("semaphore is null,id is {}", localSeqIdBO.getId());
                return;
            }
            boolean acquireStatus = semaphore.tryAcquire();
            if (acquireStatus) {
                LOGGER.info("开始尝试进行本地id段的同步操作");
                //异步进行同步id段操作
                threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            IdGeneratePO idGeneratePO = idGenerateMapper.selectById(localSeqIdBO.getId());
                            tryUpdateMySQLRecord(idGeneratePO);
                        } catch (Exception e) {
                            LOGGER.error("[refreshLocalSeqId] error is ", e);
                        } finally {
                            semaphoreMap.get(localSeqIdBO.getId()).release();
                            LOGGER.info("本地有序id段同步完成,id is {}", localSeqIdBO.getId());
                        }
                    }
                });
            }
        }
    }

    /**
     * 刷新本地无序id段
     *
     * @param localUnSeqIdBO
     */
    private void refreshLocalUnSeqId(LocalUnSeqIdBO localUnSeqIdBO) {
        long begin = localUnSeqIdBO.getCurrentStart();
        long end = localUnSeqIdBO.getNextThreshold();
        long remainSize = localUnSeqIdBO.getIdQueue().size();
        //如果使用剩余空间不足25%，则进行刷新
        if ((end - begin) * 0.35 > remainSize) {
            LOGGER.info("本地无序id段同步开始，id is {}", localUnSeqIdBO.getId());
            Semaphore semaphore = semaphoreMap.get(localUnSeqIdBO.getId());
            if (semaphore == null) {
                LOGGER.error("semaphore is null,id is {}", localUnSeqIdBO.getId());
                return;
            }
            boolean acquireStatus = semaphore.tryAcquire();
            if (acquireStatus) {
                threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            IdGeneratePO idGeneratePO = idGenerateMapper.selectById(localUnSeqIdBO.getId());
                            tryUpdateMySQLRecord(idGeneratePO);
                        } catch (Exception e) {
                            LOGGER.error("[refreshLocalUnSeqId] error is ", e);
                        } finally {
                            semaphoreMap.get(localUnSeqIdBO.getId()).release();
                            LOGGER.info("本地无序id段同步完成，id is {}", localUnSeqIdBO.getId());
                        }
                    }
                });
            }
        }
    }

    //bean初始化的时候会回调到这里
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        List<IdGeneratePO> idGeneratePOList = idGenerateMapper.selectAll();
        for (IdGeneratePO idGeneratePO : idGeneratePOList) {
            LOGGER.info("服务刚启动，抢占新的id段");
            tryUpdateMySQLRecord(idGeneratePO);
            semaphoreMap.put(idGeneratePO.getId(), new Semaphore(1));
        }
    }

    /**
     * 更新mysql里面的分布式id的配置信息，占用相应的id段
     * 同步执行，很多的网络IO，性能较慢
     *
     * @param idGeneratePO
     */
    private void tryUpdateMySQLRecord(IdGeneratePO idGeneratePO) {
        int updateResult = idGenerateMapper.updateNewIdCountAndVersion(idGeneratePO.getId(), idGeneratePO.getVersion());
        if (updateResult > 0) {
            localIdBOHandler(idGeneratePO);
            return;
        }
        //重试进行更新
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            idGeneratePO = idGenerateMapper.selectById(idGeneratePO.getId());
            updateResult = idGenerateMapper.updateNewIdCountAndVersion(idGeneratePO.getId(), idGeneratePO.getVersion());
            if (updateResult > 0) {
                localIdBOHandler(idGeneratePO);
                return;
            }
        }
        throw new RuntimeException("表id段占用失败，竞争过于激烈，id is " + idGeneratePO.getId());
    }

    /**
     * 专门处理如何将本地ID对象放入到Map中，并且进行初始化的
     *
     * @param idGeneratePO
     */
    private void localIdBOHandler(IdGeneratePO idGeneratePO) {
        long currentStart = idGeneratePO.getCurrentStart();
        long nextThreshold = idGeneratePO.getNextThreshold();
        long currentNum = currentStart;
        if (idGeneratePO.getIsSeq() == SEQ_ID) {
            LocalSeqIdBO localSeqIdBO = new LocalSeqIdBO();
            AtomicLong atomicLong = new AtomicLong(currentNum);
            localSeqIdBO.setId(idGeneratePO.getId());
            localSeqIdBO.setCurrentNum(atomicLong);
            localSeqIdBO.setCurrentStart(currentStart);
            localSeqIdBO.setNextThreshold(nextThreshold);
            localSeqIdBOMap.put(localSeqIdBO.getId(), localSeqIdBO);
        } else {
            LocalUnSeqIdBO localUnSeqIdBO = new LocalUnSeqIdBO();
            localUnSeqIdBO.setCurrentStart(currentStart);
            localUnSeqIdBO.setNextThreshold(nextThreshold);
            localUnSeqIdBO.setId(idGeneratePO.getId());
            long begin = localUnSeqIdBO.getCurrentStart();
            long end = localUnSeqIdBO.getNextThreshold();
            List<Long> idList = new ArrayList<>();
            for (long i = begin; i < end; i++) {
                idList.add(i);
            }
            //将本地id段提前打乱，然后放入到队列中
            Collections.shuffle(idList);
            ConcurrentLinkedQueue<Long> idQueue = new ConcurrentLinkedQueue<>();
            idQueue.addAll(idList);
            localUnSeqIdBO.setIdQueue(idQueue);
            localUnSeqIdBOMap.put(localUnSeqIdBO.getId(), localUnSeqIdBO);
        }
    }
}

最后创建启动类

package com.laoyang.id;

import jakarta.annotation.Resource;
import org.apache.dubbo.config.spring.context.annotation.EnableDubbo;
import com.laoyang.id.service.IdGenerateService;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.WebApplicationType;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

import java.util.HashSet;

/**
 * @Author idea
 * @Date: Created in 19:45 2023/5/25
 * @Description
 */
@SpringBootApplication
public class IdGenerateApplication implements CommandLineRunner {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(IdGenerateApplication.class);

    @Resource
    private IdGenerateService idGenerateService;

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication springApplication = new SpringApplication(IdGenerateApplication.class);
        springApplication.setWebApplicationType(WebApplicationType.NONE);
        springApplication.run(args);
    }

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        HashSet<Long> idSet = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < 1500; i++) {
            Long id = idGenerateService.getSeqId(1);
            System.out.println(id);
            idSet.add(id);
        }
        System.out.println(idSet.size());
    }
}

最终会在控制台打印输出！