Задача считается сеньорной и входит в категорию system design. Вариантов решения много, и выбирать нужно с умом. Чтобы примерно сориентироваться, обозначу основные варианты и опорные точки.
Над чем подумать в самом начале:
1️⃣ Насколько уникальным должен быть ID?
🔸 В рамках одного сервиса
🔸 Уникальным в пределах системы в течение какого-то времени
🔸 Глобально уникальным в течение всей жизни системы
Два последних варианта влияют на длину id. Чем он короче, тем скорее наступит переполнение. Чем длиннее — тем больше памяти займёт id
2️⃣ Как часто нужно генерировать id?
Влияет на размер и немного на реализацию
3️⃣ Если сущность отдаётся за пределы системы, что видит внешний пользователь?
▫️ id как есть:
/user/123
▫️ Декодированный id через Base64: /user/MTIz
▫️ Зашифрованный id: /user/67FA78
4️⃣ Формат🔸 Возрастающая последовательность
Глобальный счётчик, последовательность в БД или местный
AtomicLong
🔸 Случайный набор цифрГлобально уникальный UUID или локальный Random
✅ Самый быстрый вариант
🔸 Вариации Snowflake
Формат Snowflake придумали в Twitter. В оригинале id формируется как комбинация
timestamp + machine_id + sequence_id (значения складываются как строки, а не как числа)
❄️ timestamp — количество миллисекунд
❄️ machine_id — id сервера
❄️ sequence_id — возрастающая последовательность
✅ id содержит что-то полезное
✅ Можно сортировать по полям, входящим в id
✅ Глобальная уникальность
Machine id часто меняют на пару (id рабочей машины + id процесса) или (id датацентра + id сервера). Можно вдохновиться и составить свою комбинацию полей
Технические моменты Snowflake
Чтобы timestamp не получался слишком большим, отсчитывайте миллисекунды от какой-то даты отсчёта.
Machine id извлекается в начале работы сервиса
▫️ из распределённого счётчика. Например, из Zookeeper
▫️ из конфига, если при развёртывании ведётся счётчик
Для возрастающей последовательности подойдёт локальный AtomicLong или sequence в БД.
Генерация ID в базе данных
Часто говорят, что генерация id через БД — плохое решение. Все сущности должны проходить через один экземпляр БД, чтобы не было дубликатов, и это ограничивает масштабируемость.
В следующем посте расскажу, как решить эту проблему:)
Генерация через БД подходит, если объект и так сохраняется в базе данных. Если взаимодействий с БД нет (например, нужно id сообщения для кафки), конечно, нужны другие решения.
❓ Как формировать Snowflake id на основе sequence в БД?
Шок контент: в хранимой процедуре. Формирование id — технический момент, а не бизнес-логика. Поэтому такое решение ок.
❓ Как формируется UUID, может ли он повторяться?
Стандарт UUID описывает 5 стратегий генерации UUID. Метод
UUID.randomUUID() использует Version 4, генерацию с помощью случайных чисел. Я тоже не доверяю случайным числам, но формулы обещают, что всё будет ок