Spring Boot工程集成全局唯一ID生成器 UidGenerator

Spring Boot中全局唯一流水号ID生成器集成实验

Profile

本文共 823字,阅读大约需要 3分钟 !


概述

流水号生成器(全局唯一 ID生成器)是服务化系统的基础设施,其在保障系统的正确运行和高可用方面发挥着重要作用。而关于流水号生成算法首屈一指的当属 Snowflake雪花算法,然而 Snowflake本身很难在现实项目中直接使用,因此实际应用时需要一种可落地的方案。

UidGenerator 由百度开发,是Java实现的, 基于 Snowflake算法的唯一ID生成器。UidGenerator以组件形式工作在应用项目中, 支持自定义workerId位数和初始化策略, 从而适用于 docker等虚拟化环境下实例自动重启、漂移等场景。

本文就在项目中来集成 UidGenerator这一工程来作为项目的全局唯一 ID生成器。

注: 本文首发于 My Personal Blog,欢迎光临 小站

本文内容脑图如下:

本文内容脑图


基础工程创建

只需创建一个 Multi-Moudule的 Maven项目即可,然后我们集成进两个 Module:

  • uid-generator源码在此
  • uid-consumer:消费者( 使用uid-generator产生全局唯一的流水号 )

uid-generator模块我就不多说了,源码拿过来即可,无需任何改动;而关于 uid-consumer模块,先在 pom.xml中添加相关依赖如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
<dependencies>

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.3.2</version>
</dependency>

<!--for Mysql-->
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<scope>runtime</scope>
<version>8.0.12</version>
</dependency>

<!-- druid -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.1.9</version>
</dependency>

<!--必须放在最后-->
<dependency>
<groupId>cn.codesheep</groupId>
<artifactId>uid-generator</artifactId>
<version>1.0</version>
</dependency>

</dependencies>

然后在 application.properties配置文件中添加一些配置(主要是 MySQL和 MyBatis配置)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
server.port=9999

spring.datasource.url=jdbc:mysql://xxx.xxx.xxx.xxx:3306/xxx?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=xxx
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver

mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*.xml
mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true

完成之后工程缩影如下图所示:

工程缩影

下面我们来一步步集成 UidGenerator的源码。


数据库建表

首先去 MySQL数据库中建一个名为 WORKER_NODE的数据表,其 sql如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
DROP TABLE IF EXISTS WORKER_NODE;
CREATE TABLE WORKER_NODE
(
ID BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'auto increment id',
HOST_NAME VARCHAR(64) NOT NULL COMMENT 'host name',
PORT VARCHAR(64) NOT NULL COMMENT 'port',
TYPE INT NOT NULL COMMENT 'node type: ACTUAL or CONTAINER',
LAUNCH_DATE DATE NOT NULL COMMENT 'launch date',
MODIFIED TIMESTAMP NOT NULL COMMENT 'modified time',
CREATED TIMESTAMP NOT NULL COMMENT 'created time',
PRIMARY KEY(ID)
)
COMMENT='DB WorkerID Assigner for UID Generator',ENGINE = INNODB;

Spring详细配置

  • CachedUidGenerator 配置

UidGenerator 有两个具体的实现类,分别是 DefaultUidGeneratorCachedUidGenerator,不过官方也推荐了对于性能比较敏感的项目应使用后者,因此本文也使用 CachedUidGenerator,而对于 DefaultUidGenerator不做过多阐述。

我们引入 UidGenerator源码中的 cached-uid-spring.xml文件,里面都是默认配置,我目前没有做任何修改

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsd">

<!-- UID generator -->
<bean id="disposableWorkerIdAssigner" class="com.baidu.fsg.uid.worker.DisposableWorkerIdAssigner" />

<bean id="cachedUidGenerator" class="com.baidu.fsg.uid.impl.CachedUidGenerator">
<property name="workerIdAssigner" ref="disposableWorkerIdAssigner" />

<!-- 以下为可选配置, 如未指定将采用默认值 -->
<!-- RingBuffer size扩容参数, 可提高UID生成的吞吐量. -->
<!-- 默认:3, 原bufferSize=8192, 扩容后bufferSize= 8192 << 3 = 65536 -->
<!--<property name="boostPower" value="3"></property>-->

<!-- 指定何时向RingBuffer中填充UID, 取值为百分比(0, 100), 默认为50 -->
<!-- 举例: bufferSize=1024, paddingFactor=50 -> threshold=1024 * 50 / 100 = 512. -->
<!-- 当环上可用UID数量 < 512时, 将自动对RingBuffer进行填充补全 -->
<!--<property name="paddingFactor" value="50"></property>-->

<!-- 另外一种RingBuffer填充时机, 在Schedule线程中, 周期性检查填充 -->
<!-- 默认:不配置此项, 即不实用Schedule线程. 如需使用, 请指定Schedule线程时间间隔, 单位:秒 -->
<!--<property name="scheduleInterval" value="60"></property>-->

<!-- 拒绝策略: 当环已满, 无法继续填充时 -->
<!-- 默认无需指定, 将丢弃Put操作, 仅日志记录. 如有特殊需求, 请实现RejectedPutBufferHandler接口(支持Lambda表达式) -->
<!--<property name="rejectedPutBufferHandler" ref="XxxxYourPutRejectPolicy"></property>-->

<!-- 拒绝策略: 当环已空, 无法继续获取时 -->
<!-- 默认无需指定, 将记录日志, 并抛出UidGenerateException异常. 如有特殊需求, 请实现RejectedTakeBufferHandler接口(支持Lambda表达式) -->
<!--<property name="rejectedPutBufferHandler" ref="XxxxYourPutRejectPolicy"></property>-->

</bean>

</beans>
  • Mybatis Mapper XML 配置

即原样引入 UidGenerator源码中关于工作节点(Worker Node)操作的 mapper xml 文件:WORKER_NODE.xml,其内容如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.baidu.fsg.uid.worker.dao.WorkerNodeDAO">
<resultMap id="workerNodeRes"
type="com.baidu.fsg.uid.worker.entity.WorkerNodeEntity">
<id column="ID" jdbcType="BIGINT" property="id" />
<result column="HOST_NAME" jdbcType="VARCHAR" property="hostName" />
<result column="PORT" jdbcType="VARCHAR" property="port" />
<result column="TYPE" jdbcType="INTEGER" property="type" />
<result column="LAUNCH_DATE" jdbcType="DATE" property="launchDate" />
<result column="MODIFIED" jdbcType="TIMESTAMP" property="modified" />
<result column="CREATED" jdbcType="TIMESTAMP" property="created" />
</resultMap>

<insert id="addWorkerNode" useGeneratedKeys="true" keyProperty="id"
parameterType="com.baidu.fsg.uid.worker.entity.WorkerNodeEntity">
INSERT INTO WORKER_NODE
(HOST_NAME,
PORT,
TYPE,
LAUNCH_DATE,
MODIFIED,
CREATED)
VALUES (
#{hostName},
#{port},
#{type},
#{launchDate},
NOW(),
NOW())
</insert>

<select id="getWorkerNodeByHostPort" resultMap="workerNodeRes">
SELECT
ID,
HOST_NAME,
PORT,
TYPE,
LAUNCH_DATE,
MODIFIED,
CREATED
FROM
WORKER_NODE
WHERE
HOST_NAME = #{host} AND PORT = #{port}
</select>
</mapper>

编写业务代码

  • config 类创建与配置

新建 UidConfig类,为我们引入上文的 cached-uid-spring.xml配置

1
2
3
4
@Configuration
@ImportResource(locations = { "classpath:uid/cached-uid-spring.xml" })
public class UidConfig {
}
  • service 类创建与配置

新建 UidGenService,引入 UidGenerator 生成 UID的业务接口

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
@Service
public class UidGenService {

@Resource
private UidGenerator uidGenerator;

public long getUid() {
return uidGenerator.getUID();
}
}
  • controller 创建与配置

新建 UidTestController,目的是方便我们用浏览器测试接口并观察效果:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
@RestController
public class UidTestController {

@Autowired
private UidGenService uidGenService;

@GetMapping("/testuid")
public String test() {
return String.valueOf( uidGenService.getUid() );
}
}

实验测试

我们每启动一次 Spring Boot工程,其即会自动去 MySQL数据的 WORKER_NODE表中插入一行关于工作节点的记录,类似下图所示:

WORKER_NODE 表内容

接下来我们浏览器访问:http://localhost:9999/testuid

浏览器测试

OK,全局唯一流水号ID已经成功生成并返回!


后 记

由于能力有限,若有错误或者不当之处,还请大家批评指正,一起学习交流!



长按扫描 下面的 小心心 来订阅 CodeSheep,获取更多 务实、能看懂、可复现的 原创文 ↓↓↓

CodeSheep · 程序羊



最后附上个人联系方式,欢迎大家交流学习:
个人博客:www.codesheep.cn
简 书:https://www.jianshu.com/u/d19536b0189b



支付宝打赏 微信打赏

如果文章对您有帮助,您可以鼓励一下作者

评论