生成連續唯一的序列號在很多業務場景都會需要，本文分享一個在分散式環境利用資料庫生成連續唯一序列的例子（按天生成），在併發不是特別高的大型場景還是值得一幹。文中採用版本（version）機制，結合自旋鎖 + 樂觀鎖生成連續的唯一的數字。

直接上程式碼

1. 建立表test_no

CREATE TABLE `test_no` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵',
  `date` varchar(10) NOT NULL COMMENT '格式yyyyMMdd',
  `number` bigint(20) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '序列號',
  `version` int(11) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '版本',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uniq_date` (`date`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=11 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
 

date欄位建有唯一索引。

2. MyBaties持久層程式碼TestNoMapper

package com.mingo.exp.generate_number.single_db_cas;

import com.mingo.exp.generate_number.single_db_cas.dto.TestNoDO;
import org.apache.ibatis.annotations.Insert;
import org.apache.ibatis.annotations.Param;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;
import org.apache.ibatis.annotations.Update;

/**
 * @author Doflamingo
 */
public interface TestNoMapper {

    /**
     * 插入一條資料。主要用於初始值插入
     *
     * @param noDO
     */
    @Insert("INSERT INTO test_no(`date`,number,version) VALUES(#{date}, #{number}, #{version})")
    void insert(TestNoDO noDO);

    /**
     * 查詢資料。date 具有唯一鍵
     *
     * @param date
     * @return
     */
    @Select("SELECT date,number,version FROM test_no WHERE `date` = #{date}")
    TestNoDO select(@Param("date") String date);

    /**
     * 只有與當前版本號一樣才能更新
     *
     * @param date
     * @param version
     * @return
     */
    @Update("UPDATE test_no SET number = number + 1, version = version + 1 WHERE `date` = #{date} AND version = #{version}")
    int update(@Param("date") String date, @Param("version") Integer version);
}
 

3. 生成連續唯一序列程式碼DistributeSerialNumber

package com.mingo.exp.generate_number.single_db_cas;

import com.mingo.exp.generate_number.single_db_cas.dto.TestNoDO;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 分散式環境利用資料庫生成連續唯一序列
 *
 * @author Doflamingo
 */
@Component
public class DistributeSerialNumber {

    @Autowired
    private TestNoMapper testNoMapper;

    /**
     * 查詢唯一號碼
     *
     * @param date 格式 yyyyMMdd
     * @return
     */
    public int get(String date) {
        TestNoDO testNoDO = this.selectOrInsert(date);
        boolean flag = this.update(testNoDO);
        if (flag) {
            return testNoDO.getNumber();
        }
        // 自旋鎖 + 樂觀鎖
        while (!flag) {
            testNoDO = testNoMapper.select(date);
            // 更新number
            flag = this.update(testNoDO);
        }
        return testNoDO.getNumber();
    }

    /**
     * 這裡主要用於當前首次查詢和插入資料，保證直插入一條資料，date建有唯一索引;
     * 併發度不大也可以不用雙重校驗鎖，直接插入，異常再查詢即可
     *
     * @Param date yyyyMMdd
     */
    private TestNoDO selectOrInsert(String date) {
        TestNoDO testNoDO = testNoMapper.select(date);
        if (null == testNoDO) {
            try {
                testNoDO = new TestNoDO(date, 1, 0);
                synchronized (this) {
                    TestNoDO testNoDO2 = testNoMapper.select(date);
                    if (null != testNoDO2) {
                        return testNoDO2;
                    }
                    testNoMapper.insert(testNoDO);
                }
            } catch (Exception e) {
                // 插入失敗，其他機器已經插入了
                testNoDO = testNoMapper.select(date);
            }
        }
        return testNoDO;
    }

    /**
     * 按版本號更新資料
     *
     * @param testNoDO
     * @return true 即 成功
     */
    private boolean update(TestNoDO testNoDO) {
        return 1 == testNoMapper.update(testNoDO.getDate(), testNoDO.getVersion());
    }
}
 

4. 測試類DistributeSerialNumberTest

為了測試效果，我用20執行緒生成序列號

package com.mingo.exp.generate_number.single_db_cas;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class DistributeSerialNumberTest {

    @Autowired
    private DistributeSerialNumber serialNumber;

    @Test
    public void test() throws Exception {
        System.out.println("\n\n==============================\n");

        // 20個執行緒
        ExecutorService executorService =
                new ThreadPoolExecutor(
                        20,
                        20,
                        0,
                        TimeUnit.MILLISECONDS,
                        new LinkedBlockingDeque<>()
                );

        for (int i = 30; i > 0; i--) {
            // 啟動
            executorService.execute(() -> {
                int number = serialNumber.get("20200608");
                System.out.println("獲得的數：" + number);
            });
        }

        executorService.shutdown();
        executorService.awaitTermination(10, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

5. 測試結果

獲得的數：2
獲得的數：1
獲得的數：3
獲得的數：4
獲得的數：6
獲得的數：5
獲得的數：13
獲得的數：8
獲得的數：10
獲得的數：14
獲得的數：9
獲得的數：11
獲得的數：7
獲得的數：12
獲得的數：15
獲得的數：18
獲得的數：17
獲得的數：16
獲得的數：20
獲得的數：26
獲得的數：24
獲得的數：21
獲得的數：25
獲得的數：27
獲得的數：28
獲得的數：23
獲得的數：19
獲得的數：22
獲得的數：30
獲得的數：29

表