如何使用MongoDb实现分布式Id？

传统数据库软件开发中，主键自动生成技术各大数据库对于该需求也提供了相应的支持，比如MySQL的自增。

分布式ID特性包括：唯一性：确保生成的ID是全网唯一的；高可用性：确保任何时候都能正确的生成ID。

github上对分布式ID这个特性的描述是：分布式唯一和时间序列。

主要方案方案包括

1. 使用reids的incr命令
2. 使用UUID
3. Twitter的snowflake算法
4. 利用zookeeper生成唯一ID
5. MongoDB的ObjectId

MongoDB的ObjectId设计成轻量型的，不同的机器都能用全局唯一

它的格式：

• 前4个字节是从标准纪元开始的时间戳，单位为秒。时间戳，与随后的5个字节组合起来，提供了秒级别的唯一性。由于时间戳在前，这意味着ObjectId大致会按照插入的顺序排列。这对于某些方面很有用，如将其作为索引提高效率。这4个字节也隐含了文档创建的时间。绝大多数客户端类库都会公开一个方法从ObjectId获取这个信息。

• 接下来的3字节是所在主机的唯一标识符。通常是机器主机名的散列值。这样就可以确保不同主机生成不同的ObjectId，不产生冲突。为了确保在同一台机器上并发的多个进程产生的ObjectId是唯一的，接下来的两字节来自产生ObjectId的进程标识符（PID）。

• 前9字节保证了同一秒钟不同机器不同进程产生的ObjectId是唯一的。
• 后3字节就是一个自动增加的计数器，确保相同进程同一秒产生的ObjectId也是不一样的。同一秒钟最多允许每个进程拥有2563（16777216）个不同的ObjectId。

机器ID是服务器主机标识，通常是机器主机名的散列值。

同一台机器上可以运行多个mongod实例，因此也需要加入进程标识符PID。

前9个字节保证了同一秒钟不同机器不同进程产生的ObjectId的唯一性。后三个字节是一个自动增加的计数器（一个mongod进程需要一个全局的计数器），保证同一秒的ObjectId是唯一的。同一秒钟最多允许每个进程拥有（256^3=16777216）个不同的ObjectId。

总结一下：时间戳保证秒级唯一，机器ID保证设计时考虑分布式，避免时钟同步，PID保证同一台服务器运行多个mongod实例时的唯一性，最后的计数器保证同一秒内的唯一性（选用几个字节既要考虑存储的经济性，也要考虑并发性能的上限）。

"_id"既可以在服务器端生成也可以在客户端生成，在客户端生成可以降低服务器端的压力。

主要参考：

https://blog.csdn.net/forezp/article/details/69056017

https://www.cnblogs.com/xjk15082/archive/2011/09/18/2180792.html

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