CN108804451A - 生成主键的方法、装置、电子设备和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生成主键的方法、装置、电子设备和可读存储介质，能够实现高并发并生成全局唯一的主键。该方法包括：在需要生成主键时，根据负载均衡算法选择至少一个主键生成服务器中的一个并且向所选择的主键生成服务器发出生成主键的请求；根据负载均衡算法选择至少一个数据库服务器中的一个；所选择的数据库服务器生成初始ID并将所述初始ID返回给所选择的主键生成服务器；所选择的主键生成服务器在从所选择的数据库服务器接收到所述初始ID之后，对所述初始ID进行二进制转换并且通过移位算法来获得最终的主键值。

Description

生成主键的方法、装置、电子设备和可读存储介质

技术领域

本发明涉及电子应用领域，更具体地涉及一种生成主键的方法、装置、电子设备和可读存储介质。

背景技术

在电子应用领域，当需要进行数据插入操作时，常常需要生成主键。通过由一台服务器来提供主键生成，并且主要是利用数据库自动主键方式来实现的。然而，如果所有的数据插入操作都需要请求一台服务器，则会导致效率非常低，并且不能满足高并发数据要求。此外，数据库主键方式导致不能横向扩展服务器，因为扩展会导致重复的主键。

除了数据库主键方式外，还可以采用UUID方式来生成主键。UUID方式采用当前日期和时间+时钟序列+全局唯一的IEEE机器识别号。虽然UUID方式不会出现重复主键，但会导致主键长度过大，消耗数据库内存，并且最重要的是UUID不支持主键排序，使得每次插入数据时，可能导致主键索引重新排序，从而对数据库性能消耗非常大。

因此，需要一种能够高并发生成主键来解决主键生成较慢的问题的方法、装置、电子设备和可读存储介质。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种生成主键的方法、装置、电子设备和可读存储介质，能够使用多台服务器同时提供主键生成服务，从而使得能够高并发生成主键。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了生成主键的系统。

根据本发明实施例的一种生成主键的系统，包括应用系统、至少一个主键生成服务器、以及至少一个数据库服务器，其中：所述应用系统在需要生成主键时，根据负载均衡算法选择所述至少一个主键生成服务器中的一个并且向所选择的主键生成服务器发出生成主键的请求；所选择的主键生成服务器在接收到所述请求之后，根据负载均衡算法选择所述至少一个数据库服务器中的一个；所选择的数据库服务器生成初始ID并将所述初始ID返回给所选择的主键生成服务器；所选择的主键生成服务器在从所选择的数据库服务器接收到所述初始ID之后，对所述初始ID进行二进制转换并且通过移位算法来获得最终的主键值。。

可选地，所述负载均衡算法是轮询法和随机法中的一个。

可选地，通过所选择的数据库服务器自增的方式来生成所述初始ID。

可选地，执行移位算法包括：对所述初始ID进行二进制转换；将所述初始ID向左或向右移位预定数目；以及将所移位的初始ID附加与所选择的数据库服务器的编号或所选择的主键生成服务器的编号相对应的二进制值。

可选地，所述预定数目根据数据库服务器的数目来确定。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种生成主键的方法。

根据本发明实施例的一种生成主键的方法，包括：在需要生成主键时，根据负载均衡算法选择至少一个主键生成服务器中的一个并且向所选择的主键生成服务器发出生成主键的请求；根据负载均衡算法选择至少一个数据库服务器中的一个；所选择的数据库服务器生成初始ID并将所述初始ID返回给所选择的主键生成服务器；所选择的主键生成服务器在从所选择的数据库服务器接收到所述初始ID之后，对所述初始ID进行二进制转换并且通过移位算法来获得最终的主键值。

可选地，所述负载均衡算法是轮询法和随机法中的一个。

可选地，所述移位算法的移位数目根据数据库服务器的数目来确定。

可选地，根据关系N＝2^x来确定所述移位数目，其中N表示数据库服务器的数目并且x表示所述移位数目。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种生成主键的电子设备。

根据本发明实施例的一种电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行根据本发明实施例的生成主键的方法。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种生成主键的计算机可读存储介质。

根据本发明实施例的一种计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据本发明实施例的生成主键的方法。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是根据本发明实施例的生成主键的系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的生成主键的方法的主要步骤的示意图；以及

图3是适于用来实现本申请实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

本发明实施例的技术方案通过对初始主键执行移位算法，使得主键的开头或末尾都是不同的，从而实现全局唯一的主键。另外，可以根据主键的不同的开头或末尾来将数据记录存储到不同的数据库表或者数据库中，使得便利应用系统的分表分库，从而易于实现整个应用系统的高并发。

图1是根据本发明实施例的生成主键的系统的示意图。

如图1中所示，根据本发明实施例的系统主要包括应用系统110、多个主键生成服务器120-1、120-2、120-3(统称为主键生成服务器120)以及多个数据库服务器130-1、130-2、130-3(统称为数据库服务器130)。

虽然在图1中仅示出了一个应用系统，但是根据本发明实施例的系统可以包括多个应用系统。类似地，虽然在图1中示出了三个主键生成服务器和三个数据库服务器，但是根据本发明实施例的系统可以包括更多或更少的主键生成服务器和数据库服务器。

在本发明中，应用系统110不限于任何特定的应用系统，其可以表示需要全局唯一主键的任何应用系统。

应用系统110有时需要实现高并发。实现高并发的最佳途径是进行分表分库，但实现高并发需要生成全局的唯一主键。为了不使得主键生成成为性能瓶颈，根据本发明的系统采用分布式多线程来实现高并发主键生成。

在一个示例中，应用系统110可以是电子商务网站，其可以供客户浏览商品，并且当用户选中一件商品并且下单时，应用系统110可以向数据库插入一条记录，此时需要生成主键。

当需要生成主键时，应用系统110可以根据负载均衡算法选择多个主键生成服务器120-1、120-2、120-3中的一个并且向所选择的主键生成服务器发出生成主键的请求。负载均衡算法可以包括例如轮询法、随机法等。主键生成服务器120可以通过任何类型的计算设备来实现。

所选择的主键生成服务器在接收到生成主键的请求之后可以根据负载均衡算法选择多个数据库服务器130-1、130-2、130-3中的一个。所选择的数据库服务器可以通过自增的方式来生成初始ID(即初始主键)并将初始ID返回给做出请求的主键生成服务器。数据库服务器130可以是任何类型的关系数据库或nosql数据库。

做出请求的主键生成服务器在从所选择的数据库服务器接收到初始ID之后，可以对该初始ID进行二进制转换，然后通过移位算法来获得最终的主键值。

移位算法的移位数目可以根据数据库服务器的数目来确定。例如，可以根据关系N＝2^x来确定移位的数目，其中N表示数据库服务器的数目并且x表示移位算法的移位数目。根据上面的关系，如果数据库服务器的数目是4，则移位数目可以是2；如果数据库服务器的数目是8，则移位数目可以是3。

继续上面的示例，在数据库服务器数目是4的情况下：

如果编号为0的第一个数据库服务器返回初始ID＝2，转成二进制为10，左移2位变为1000，然后再加上数据库服务器的二进制编号00，可以获得最终的主键值为1000，其对应的十进制为8；

如果编号为1的第二个数据库服务器同样返回初始ID＝2，转成二进制为10，左移2位变为1000，然后再加上数据库服务器的二进制编号01，可以获得最终的主键值为1001，其对应的十进制为9；

如果编号为2的第三个数据库服务器同样返回初始ID＝2，转成二进制为10，左移2位变为1000，然后再加上数据库服务器的二进制编号10，可以获得最终的主键值为1010，其对应的十进制为10；

如果编号为3的第四个数据库服务器同样返回初始ID＝2，转成二进制为10，左移2位变为1000，然后再加上数据库服务器的二进制编号11，可以获得最终的主键值为1011，其对应的十进制为11。

从上面的示例可以看出，即使每个不同的数据库服务器返回的初始ID相同，经过移位算法获得的最终主键值也不同。移位算法不限于上面的示例，只要能获得全局唯一主键即可。例如移位算法可以对初始ID执行右移操作。

图2是根据本发明实施例的生成主键的方法的主要步骤的示意图。

如图2所示，本发明实施例的一种生成主键的方法主要包括如下步骤：

步骤S21：发出生成主键的请求。可以在需要生成主键时，例如在应用系统需要向数据库插入一条记录时，根据负载均衡算法从多个主键生成服务器选择一个主键生成服务器并且向所选择的主键生成服务器发出生成主键的请求。负载均衡算法可以包括例如轮询法、随机法等。例如，在上一次请求已向多个主键生成服务器中的第一个主键生成服务器发出生成主键的请求的情况下，可以根据轮询法向多个主键生成服务器中的第二主键生成服务器发出生成主键的请求。作为另一个示例，在每次发出生成主键的请求时，可以根据随机法从多个主键生成服务器中随机选择一个主键生成服务器并且向所选择的主键生成服务器发出生成主键的请求。

主键生成服务器的数目和名称可以预先进行设置。此外，可以对主键生成服务器中的每个不可用主键生成服务器进行标记。例如，可以将可用主键生成服务器放置在一个列表中，以及将不可用主键生成服务器放置在一个列表中。

在运行中，可以监控不可用主键生成服务器是否超过最大不可用时间。如果确定不可用主键生成服务器超过最大不可用时间，可以将该不可用主键生成服务器从不可用主键服务器列表中移除，并加入到可用主键生成服务器中，从而能够被选择来生成主键。所述最大不可用时间是根据运维人员修改出现问题的主键生成服务器的修复时间来设置的。

不可用主键生成服务器在最大不可用时间后自动被加入到可用主键生成服务器列表中，从而能够被选择来生成主键，使得不需要重新上线程序。

步骤S22：根据负载均衡算法选择多个数据库服务器中的一个来进行初始主键生成。

如果所选择的主键生成服务器生成主键失败，则可以更新该主键生成服务器的失败次数。如果失败次数超过失败次数阈值，则可以将主键生成服务器从可用主键生成服务器列表中移除，并将其加入不可用主键生成服务器列表。通过记录主键生成服务器的失败次数，可以使得运维人员了解主键生成服务器的运行状况，确定是否需要排查问题。

步骤S23：所选择的数据库服务器生成初始ID并将所述初始ID返回给所选择的主键生成服务器。例如，可以通过所选择的数据库服务器自增的方式来生成初始ID。

步骤S24：所选择的主键生成服务器在从所选择的数据库服务器接收到所述初始ID之后，对所述初始ID进行二进制转换并且通过移位算法来获得最终的主键值。

执行移位算法可以包括：对初始ID进行二进制转换，对初始ID执行移位算法，然后将移位的初始ID附加与数据库服务器的编号相对应的二进制值。

在执行移位算法时，可以将移位的初始ID附加与主键生成服务器的编号相对应的二进制值，来替代将移位的初始ID附加与数据库服务器的编号相对应的二进制值。

对初始ID执行移位算法可以包括将初始ID左移预定数目。在此情况下，可以在移位的初始ID的最左边附加与数据库服务器的编号或主键生成服务器的编号相对应的二进制值。

对初始ID执行移位算法也可以包括将初始ID右移预定数目。在此情况下，可以在移位的初始ID的最右边附加与数据库服务器的编号或主键生成服务器的编号相对应的二进制值。

如上所述，所述预定数目可以根据数据库服务器的数目来确定。例如，可以根据关系N＝2^x来确定移位的数目，其中N表示数据库服务器的数目并且x表示移位算法的移位数目。

所生成的最终的主键值可以被返回给应用系统。

下面参考图3，其示出了适于用来实现本申请实施例的终端设备的计算机系统300的结构示意图。图3示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，计算机系统300包括中央处理单元(CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM)302中的程序或者从存储部分308加载到随机访问存储器(RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还存储有系统300操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出(I/O)接口305也连接至总线304。

以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分307；包括硬盘等的存储部分308；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分308。

特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)301执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

根据本发明的实施例，本发明还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。

本发明的电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行本发明所提供的生成主键的方法。

本发明的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明所提供的生成主键的方法。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生成主键的系统，包括应用系统、至少一个主键生成服务器、以及至少一个数据库服务器，其中：

所述应用系统在需要生成主键时，根据负载均衡算法选择所述至少一个主键生成服务器中的一个并且向所选择的主键生成服务器发出生成主键的请求；

所选择的主键生成服务器在接收到所述请求之后，根据负载均衡算法选择所述至少一个数据库服务器中的一个；

所选择的数据库服务器生成初始ID并将所述初始ID返回给所选择的主键生成服务器；

所选择的主键生成服务器在从所选择的数据库服务器接收到所述初始ID之后，对所述初始ID进行二进制转换并且通过移位算法来获得最终的主键值。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述负载均衡算法是轮询法或者随机法。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述移位算法的移位数目根据数据库服务器的数目来确定。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，根据N＝2^x来确定所述移位数目，其中N表示数据库服务器的数目并且x表示所述移位数目。

5.一种生成主键的方法，其特征在于，所述方法包括：

在需要生成主键时，根据负载均衡算法选择至少一个主键生成服务器中的一个并且向所选择的主键生成服务器发出生成主键的请求；

根据负载均衡算法选择至少一个数据库服务器中的一个；

所选择的数据库服务器生成初始ID并将所述初始ID返回给所选择的主键生成服务器；

所选择的主键生成服务器在从所选择的数据库服务器接收到所述初始ID之后，对所述初始ID进行二进制转换并且通过移位算法来获得最终的主键值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述负载均衡算法是轮询法或者随机法。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述移位算法的移位数目根据数据库服务器的数目来确定。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，根据N＝2^x来确定所述移位数目，其中N表示数据库服务器的数目并且x表示所述移位数目。

9.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求5-8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求5-8中任一项所述的方法。