[翻译]Golang中生成良好的唯一ID的方式

作者: aidenliu | 来源:发表于2018-08-15 17:39 被阅读6503次

[翻译]Golang中生成良好的唯一ID的方式
生成全局唯一id的几种方式
生成分布式序列ID
全局唯一ID
生成唯一id
全局唯一id生成snowflake算法golang实现
Golang 分布式ID生成系统，高性能、高可用、易扩展的id生
js如何生成唯一标识符(类似uuid)
nsq源码(7) nsqd messageID
redis+lua 实现分布式ID生成

想像一下你正在开发一个记事本App。
每一条记事都需要一个唯一ID。
如果你能协调，生成唯一ID是一件非常简单的事。
最简单的方式就是通过使用数据库：使用AUTOINCREMENT属性的列，然后当你插入一条新的记事的时候，数据库将会生成一个唯一ID。

但假如你不能协调呢？
列如，你想要你的App离线的时候也能生成唯一ID，这时候它是无法连接上数据库的。

在无法协调的情况下生成唯一ID的请求通常来自于分布式系统。
一个简单的解决方案是生成一个随机ID。
假如你使用16字节长度的随机串，将不存在产生一样的随机串的几率。
这是一个常见的问题，30多年前我们为此创建了一个名为UUID / GUID的标准。

我们可以比GUID做的更好，一个好的随机唯一ID遵循以下原则：
1、唯一性：基本原则，必须满足。
2、可排序的：可以使用随机唯一ID字符串进行排序。
3、具有时间属性：同一时间内，生成的ID彼此相近。
4、随机唯一ID字符串无需转义就要以做为URL的一部份。
5、越短越好。

使用Go实现的类似代码不多，它们遵循以下规则：
1、使用时间做为ID的一部份，使ID具有时间属性。
2、使用随机数据填充剩余的部份。
3、编码唯一ID为字符串，满足可排序及URL安全的条件。

下面列出的是一些生成唯一ID的Go包，以及它们生成的ID字符串的格式：

Package	Id	Format
github.com/segmentio/ksuid	0pPKHjWprnVxGH7dEsAoXX2YQvU	4 bytes of time (seconds) + 16 random bytes
github.com/rs/xid	b50vl5e54p1000fo3gh0	4 bytes of time (seconds) + 3 byte machine id + 2 byte process id + 3 bytes random
github.com/kjk/betterguid	-Kmdih_fs4ZZccpx2Hl1	8 bytes of time (milliseconds) + 9 random bytes
github.com/sony/sonyflake	20f8707d6000108	~6 bytes of time (10 ms) + 1 byte sequence + 2 bytes machine id
github.com/oklog/ulid	01BJMVNPBBZC3E36FJTGVF0C4S	6 bytes of time (milliseconds) + 8 bytes random
github.com/chilts/sid	1JADkqpWxPx-4qaWY47~FqI	8 bytes of time (ns) + 8 random bytes
github.com/satori/go.uuid	5b52d72c-82b3-4f8e-beb5-437a974842c	UUIDv4 from

你可以刷新测试页面看看不同时间ID格式的变化。
使用不同的包生成唯一ID的实例代码：

import (
    "github.com/chilts/sid"
    "github.com/kjk/betterguid"
    "github.com/oklog/ulid"
    "github.com/rs/xid"
    "github.com/satori/go.uuid"
    "github.com/segmentio/ksuid"
    "github.com/sony/sonyflake"
)

// To run:
// go run main.go

func genXid() {
    id := xid.New()
    fmt.Printf("github.com/rs/xid:           %s\n", id.String())
}

func genKsuid() {
    id := ksuid.New()
    fmt.Printf("github.com/segmentio/ksuid:  %s\n", id.String())
}

func genBetterGUID() {
    id := betterguid.New()
    fmt.Printf("github.com/kjk/betterguid:   %s\n", id)
}

func genUlid() {
    t := time.Now().UTC()
    entropy := rand.New(rand.NewSource(t.UnixNano()))
    id := ulid.MustNew(ulid.Timestamp(t), entropy)
    fmt.Printf("github.com/oklog/ulid:       %s\n", id.String())
}

func genSonyflake() {
    flake := sonyflake.NewSonyflake(sonyflake.Settings{})
    id, err := flake.NextID()
    if err != nil {
        log.Fatalf("flake.NextID() failed with %s\n", err)
    }
    // Note: this is base16, could shorten by encoding as base62 string
    fmt.Printf("github.com/sony/sonyflake:   %x\n", id)
}

func genSid() {
    id := sid.Id()
    fmt.Printf("github.com/chilts/sid:       %s\n", id)
}

func genUUIDv4() {
    id := uuid.NewV4()
    fmt.Printf("github.com/satori/go.uuid:   %s\n", id)
}

func main() {
    genXid()
    genKsuid()
    genBetterGUID()
    genUlid()
    genSonyflake()
    genSid()
    genUUIDv4()
}

完整的实例代码请查看：generate-unique-id/main.go

我该使用哪一个包？

上面所列的所有包都很不错。
但个人更喜欢rs/xid 和 segmentio/ksuid这两个包。
oklog / ulid允许使用自定义熵（随机）源，但需要使用复杂的API。
sony / sonyflake是最小的但也是最随机的。它基于Twitter的设计，用于为推文生成ID。
为简单起见，示例代码序列化了base16 中的sony / snoflake。在其他库使用的base62编码中它会更短，但是其他库提供了开箱即用的功能，对于sony / snoflake，我必须自己实现它。
最后一个是来自RFC 4112的UUID v4，用于比较。