淺談?dòng)唵翁?hào)生成的設(shè)計(jì)方案
今天討論分享下訂單號(hào)生成的簡單實(shí)現(xiàn)方案，為實(shí)際場景中需要用到訂單號(hào)生成服務(wù)提供解決思路。
最簡單的方式
基于數(shù)據(jù)庫 auto_increment_increment 來獲取 ID。首先在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一張 sequence 表，其中 seq_name 用以區(qū)分不同業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)支持多種業(yè)務(wù)場景下的自增 ID，current_value 為當(dāng)前值，_increment 為步長，可支持分布式數(shù)據(jù)庫的哈希策略。
- CREATE TABLE `sequence` (
- `seq_name` varchar(200) NOT NULL,
- `current_value` bigint(20) NOT NULL,
- `_increment` int(4) NOT NULL,
- PRIMARY KEY (`seq_name`)
- ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
通過 SELECT LAST_INSERT_ID() 方法，更新 sequence 表，進(jìn)行 ID 遞增，并同時(shí)獲取上次更新的值。這里注意，current_value = LAST_INSERT_ID(current_value + _increment) 將更新的 ID 賦值給了 LAST_INSERT_ID，否則返回的將是行 id。
- <insert timeout="30" id="update" parameterType="Seq">
- UPDATE sequence
- SET
- current_value = LAST_INSERT_ID(current_value + _increment)
- WHERE
- seq_name = #{seqName}
- <selectKey resultType="long" keyProperty="id" order="AFTER">
- <![CDATA[SELECT LAST_INSERT_ID() ]]>
- </selectKey>
- </insert>
最后 Dao 提供服務(wù)，需要提醒的是注意數(shù)據(jù)庫的事務(wù)隔離級(jí)別，如果將 getSeq() 方法放到 Service 中有事務(wù)的方法里，將出現(xiàn)問題，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫事務(wù)開啟會(huì)創(chuàng)建一張視圖，在事務(wù)沒有提交之前，更新的 ID 還沒有被提交到數(shù)據(jù)庫中，這在多線程并發(fā)操作的情況下，如果事務(wù)里的其他方法導(dǎo)致性能慢了，可能出現(xiàn)兩個(gè)請(qǐng)求獲取到相同的 ID，所以解決方法一是不要將 getSeq() 方法放到有事務(wù)的方法里，另一種就是將 getSeq() 方法的隔離界別為 PROPAGATION_REQUIRES_NEW，實(shí)現(xiàn)開啟新事務(wù)，外層事務(wù)不會(huì)影響內(nèi)部事務(wù)的提交。
- @Autowired
- private SeqDao seqDao;
- @Autowired
- private PlatformTransactionManager transactionManager;
- @Override
- public long getSeq(final String seqName) throws Exception {
- TransactionTemplate transactionTemplate = new TransactionTemplate(transactionManager);
- // 事務(wù)行為，獨(dú)立于外部事物獨(dú)立運(yùn)行
- transactionTemplate
- .setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRES_NEW);
- return (Long) transactionTemplate.execute(new TransactionCallback() {
- public Object doInTransaction(TransactionStatus status) {
- try {
- Seq seq = new Seq();
- seq.setSeqName(seqName);
- if (seqDao.update(seq) == 0) {
- throw new RuntimeException("seq update failure.");
- }
- return seq.getId();
- } catch (Exception e) {
- throw new RuntimeException("seq update error.");
- }
- }
- });
- }
稍復(fù)雜一點(diǎn)的方法
上述的方法的問題，想必大家都知道，就是每次獲取 ID 都要調(diào)用數(shù)據(jù)庫，在高并發(fā)的情況下會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生極大的壓力，我們的改進(jìn)方法也很簡單，就是一次申請(qǐng)一個(gè)段的 ID，然后發(fā)到內(nèi)存里，每次獲取 ID 先從內(nèi)存里取，當(dāng)內(nèi)存中的 ID 段全部被獲取完畢，則再一次調(diào)用數(shù)據(jù)庫重新申請(qǐng)一個(gè)新的 ID 段。同樣有數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)，通過 Name 區(qū)分業(yè)務(wù)，用 ID 標(biāo)明已經(jīng)申請(qǐng)到的最大值。當(dāng)然如果是分布式架構(gòu)，也可以通過增加步長屬性來實(shí)現(xiàn)。
- CREATE TABLE `sequence_value` (
- `Name` varbinary(50) DEFAULT NULL,
- `ID` int(11) DEFAULT NULL
- ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8
Step 是 ID 段的內(nèi)存對(duì)象，有兩個(gè)屬性，其中 currentValue 當(dāng)前的使用到的值，endValue 是內(nèi)存申請(qǐng)的最大值。
- class Step {
- private long currentValue;
- private long endValue;
- Step(long currentValue, long endValue) {
- this.currentValue = currentValue;
- this.endValue = endValue;
- }
- public void setCurrentValue(long currentValue) {
- this.currentValue = currentValue;
- }
- public void setEndValue(long endValue) {
- this.endValue = endValue;
- }
- public long incrementAndGet() {
- return ++currentValue;
- }
- }
代碼的實(shí)現(xiàn)稍微復(fù)雜一點(diǎn)，獲取 ID 會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí) sequencename，先從內(nèi)存獲取 Step 的 ID 段，如果為 null，則從數(shù)據(jù)庫中讀取當(dāng)前最新的值，并根據(jù)步長計(jì)算 Step，然后返回請(qǐng)求 ID。如果從內(nèi)存中直接獲取到 Step，則直接取 ID，并對(duì) currentValue 進(jìn)行加一。當(dāng) currentValue 的值超過 endValue 時(shí)，則更新數(shù)據(jù)庫的 ID，重新計(jì)算 Step。
- private Map<String,Step> stepMap = new HashMap<String, Step>();
- public synchronized long get(String sequenceName) {
- Step step = stepMap.get(sequenceName);
- if(step ==null) {
- step = new Step(startValue,startValue+blockSize);
- stepMap.put(sequenceName, step);
- } else {
- if (step.currentValue < step.endValue) {
- return step.incrementAndGet();
- }
- }
- if (getNextBlock(sequenceName,step)) {
- return step.incrementAndGet();
- }
- throw new RuntimeException("No more value.");
- }
- private boolean getNextBlock(String sequenceName, Step step) {
- // "select id from sequence_value where name = ?";
- Long value = getPersistenceValue(sequenceName);
- if (value == null) {
- try {
- // insert into sequence_value (id,name) values (?,?)
- value = newPersistenceValue(sequenceName);
- } catch (Exception e) {
- value = getPersistenceValue(sequenceName);
- }
- }
- // update sequence_value set id = ? where name = ? and id = ?
- boolean b = saveValue(value,sequenceName) == 1;
- if (b) {
- step.setCurrentValue(value);
- step.setEndValue(value+blockSize);
- }
- return b;
- }
使用該方法獲取 ID 可以減少對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問量，以降低數(shù)據(jù)庫的壓力，但是同樣需要注意，獲取 ID 同樣關(guān)注數(shù)據(jù)庫事務(wù)問題，因?yàn)楫?dāng)系統(tǒng)重啟的時(shí)候，stepMap 為 null，所以會(huì)取數(shù)據(jù)庫查詢當(dāng)前 ID，更計(jì)算更新 Step，然后更新數(shù)據(jù)庫的 ID。如果該方法被放到數(shù)據(jù)庫事務(wù)里，由于其他方法性能慢了，導(dǎo)致查詢之后沒有及時(shí)更新，并發(fā)情況下另一個(gè)線程查詢的時(shí)候，可能會(huì)獲取到該線程未提交的 ID，因而出現(xiàn)兩個(gè)線程獲取到相同的 ID 問題。
本文小結(jié)
訂單號(hào)生成是一個(gè)非常簡單的功能，但是在高并發(fā)的場景下，高性能和高可用就成為了需要關(guān)注的要點(diǎn)。所以，實(shí)際工作中的每一個(gè)小細(xì)節(jié)都值得我們?nèi)ド钏肌?/p>
【本文是51CTO專欄作者張開濤的原創(chuàng)文章，作者微信公眾號(hào)：開濤的博客，id:kaitao-1234567】
