基於.NET Standard的分散式自增ID演算法--Snowflake
概述
本篇文章主要講述分散式ID生成
演算法中最出名的Snowflake
演算法。搞.NET開發的，資料庫主鍵最常見的就是int型別的自增主鍵和GUID型別的uniqueidentifier。
那麼為何還要引入snowflake呢？
INT自增主鍵
自增主鍵是解決主鍵生成的最簡單方案，它有如下優勢：
- 資料庫本身負責主鍵生成，效率高
- 資料庫本身保證主鍵順序遞增，方便儲存和檢索
相對應的，它也有如下缺點：
- 嚴重依賴資料庫服務
- 強順序遞增，不易橫向擴充套件
- 分庫分表很難處理
- 不方便匯入資料
- 上層應用在插入資料時，如果需要獲知主鍵，必須再次查詢
總結來說，INT自增主鍵在單機效能和主鍵嚴格遞增上由很大的優勢，但是在擴充套件性和分散式資料庫上有較大限制
GUID主鍵
GUID（全域性唯一識別符號，Globally Unique Identifier）為128位（16位元組），它使用太網絡卡地址、納秒級時間、晶片ID碼和許多可能的數字根據演算法動態生成，理論上可以有2^128個結果，
所以產生2個相同的ID的機率非常小。
它的優點如下：
- 應用生成，解放伺服器壓力
- 生成的ID可以做到全庫唯一，方便資料庫分庫分表、資料匯入
缺點也很明顯：
- 16位元組太長，浪費空間
- 非順序遞增，增加資料庫儲存和檢索開銷
在做資料庫主鍵選則時，如果系統較小，業務邏輯相對簡單，可以考慮使用自增主鍵；如果業務複雜，涉及到分庫分表分散式等，建議考慮GUID。如果認為GUID的缺點太影響使用，
可以考慮馬上開始重點介紹的分散式ID生成演算法Snowflake
Snowflake是由Twitter提出並首先使用的分散式ID生成演算法，使用它來生成分散式趨勢遞增的Id。
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分散式
Id有分散式系統的節點自己生成
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趨勢遞增
主鍵非嚴格順序遞增的，而是根數時間順序遞增，這在一定程度上保證了資料儲存和索引的效率
演算法講解
總長度為64位長整型（8位元組）
1位：首位元組固定為0，來保證所有生成的資料都是正數
41位：第2到第42位工41位元組，用於生成毫秒級時間戳，計算大概(2^41−1)/(1000∗60∗60∗24∗365)=69 年，對於一般系統來說絕對夠用。
10位： 第43位到第52位為工作機ID，可表示2^10=1024臺裝置，一般高5位表示機房Id（datacenterId），低5位表示工作節點ID（workid）
12位：第53位到第64位表示序列號，2^12-1=4095
綜上演算法，表示單機每毫秒可以提供4095個Id，所有機器每毫秒可生成4095*1024=4194304個Id。
它的優點如下：
- 應用生成，解放伺服器壓力
- 生成的ID可以做到全庫唯一，方便資料庫分庫分表、資料匯入
- 8位元組，長整型，節省空間
- 趨勢遞增，方便資料儲存和查詢
如何在.NET中實現該演算法呢？下篇部落格重點揭曉。