CN110704395A - 一种用于分布式系统的唯一标识方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于分布式系统的唯一标识方法，基于64位整数生成标识，为避免生成负数，将第1位预设为零，只使用剩余的63位；其中，标识包括五个部分：时间戳，标识生成时间与基础时间的差值；序号，在单一节点保持自增；分布式节点标识，包括数据中心和计算节点，其中数据中心表示不同的数据中心，计算节点表示单一数据中心的计算节点；标识算法版本，根据不同的应用场景对标识的算法进行分类；校验码，使用每位的权值与位值乘，和除以16取余数；使用余数根据码表查找相应的校验码。本发明生成的标识包含一个校验码进行有效性检查，包含一个版本号区分不同的生成方式以适应不同的业务场景，且排序规律，查询效率高。

Description

一种用于分布式系统的唯一标识方法
技术领域
本发明涉及分布式系统标识生成技术领域，特别是一种用于分布式系统的唯一标识方法。
背景技术
随着现代系统向着分布式服务发展，需要一种数据标识的生成算法，算法要求生成的标识在同一系统中全局唯一。
传统的数据标识生成方式存在以下缺点：
1、数据库自增，在分布式和大并发的情况下性能较低，由于数据库实现不同不利于迁移与合并；
2、UUID，数据量大，无排序，查询效率低。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于分布式系统的唯一标识方法，此方法生成的标识包含一个校验码进行有效性检查，包含一个版本号区分不同的生成方式以适应不同的业务场景，且排序规律，查询效率高。
本发明采用的技术方案是：
一种用于分布式系统的唯一标识方法，基于64位整数生成标识，为避免生成负数，将第1位预设为零，只使用剩余的63位；其中，标识包括五个部分：
时间戳，标识生成时间与基础时间的差值；
序号，在单一节点保持自增；
分布式节点标识，包括数据中心和计算节点，其中数据中心表示不同的数据中心，计算节点表示单一数据中心的计算节点；
标识算法版本，根据不同的应用场景对标识的算法进行分类；
校验码，使用每位的权值与位值乘，和除以16取余数；使用余数根据码表查找相应的校验码。
优选地，所述时间戳表示生成标识时与基础时间相差的秒数，长度为31位，取值范围为0至231-1。
优选地，所述序号为单一节点维护的自增量，长度为17位，取值范围为0至217-1。
优选地，所述数据中心和计算节点的使用可以区分不同的标识生成节点，其中数据中心的长度为4位，计算节点的长度为4位，包含256个不同的标识生成点；在实际操作中可以使用算法版本字段动态调整此数据段的长度以容纳不同的业务范围。
优选地，标识中的标识算法版本和校验码的位置及长度固定，其余数据段长度可变。
优选地，所述标识算法版本的长度为3位，版本号取值范围0-7，可以表示8个不同生成规则，可以根据不同业务模块对前面的节点、序列号位数、时间戳位数进行约定，满足不同业务系统的需求。
优选地，所述校验码的位数为4位，校验码的生成步骤具体如下：
除校验码位的其它位按每4位值乘以系数，然后求和后除16取余查校验码表获取。
优选地，所述校验码的生成步骤具体如下：
a、排除标识的最后4位值；
b、从原标识的倒数第5位至倒数第64位共60位二进制数以4位为一段进行分割；
c、每4位与位因子进行相乘；
d、所有加权因子积相加；
e、加权因子和MOD 16，得到一个0-15的值；
f、按照值查询校验码表得到实际的校验码；
g、将校验码添加到标识的最后四位。
本发明的有益效果是：
1、不依赖于数据库生成。
2、基于64位整数类型。
3、全局唯一。
4、单节点趋势递增，最新生成的总是最大。
5、版本化，根据应用场景不同对算法进行区分。
6、自校验，包含校验码可以确认标识是否有效。
附图说明
图1为本发明实施例中标识生成的流程示意图；
图2为本发明实施例中标识校验的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种用于分布式系统的唯一标识方法，基于64位整数生成标识，为避免生成负数，将第1位预设为零，只使用剩余的63位；其中，标识包括五个部分：
时间戳，标识生成时间与基础时间的差值；
序号，在单一节点保持自增；
分布式节点标识，包括数据中心和计算节点，其中数据中心表示不同的数据中心，计算节点表示单一数据中心的计算节点；
标识算法版本，根据不同的应用场景对标识的算法进行分类；
校验码，可也称检验码，使用每位的权值与位值乘，和除以16取余数；使用余数根据码表查找相应的校验码。
在其中一个实施例中，所述时间戳表示生成标识时与基础时间相差的秒数，长度为31位，取值范围为0至231-1。
在其中一个实施例中，所述序号为单一节点维护的自增量，长度为17位，取值范围为0至217-1。
在其中一个实施例中，所述数据中心和计算节点的使用可以区分不同的标识生成节点，其中数据中心的长度为4位，计算节点的长度为4位，包含256个不同的标识生成点；在实际操作中可以使用算法版本字段动态调整此数据段的长度以容纳不同的业务范围。
在其中一个实施例中，标识中的标识算法版本和校验码的位置及长度固定，其余数据段长度可变。
在其中一个实施例中，所述标识算法版本的长度为3位，版本号取值范围0-7，可以表示8个不同生成规则，可以根据不同业务模块对前面的节点、序列号位数、时间戳位数进行约定，满足不同业务系统的需求。
在其中一个实施例中，所述校验码的位数为4位，校验码的生成步骤具体如下：
除校验码位的其它位按每4位值乘以系数，然后求和后除16取余查校验码表获取。
在其中一个实施例中，所述校验码的生成步骤具体如下：
a、排除标识的最后4位值；
b、从原标识的倒数第5位至倒数第64位共60位二进制数以4位为一段进行分割；
c、每4位与位因子进行相乘；
d、所有加权因子积相加；
e、加权因子和MOD 16，得到一个0-15的值；
f、按照值查询校验码表得到实际的校验码；
g、将校验码添加到标识的最后四位。
如图2所示，为标识校验的流程，根据校验码的生成方法重新计算校验码并与标识中的校验码进行比对，如匹配，则为有效标识；如不匹配，则为无效标识。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于分布式系统的唯一标识方法，其特征在于：基于64位整数生成标识，为避免生成负数，将第1位预设为零，只使用剩余的63位；其中，标识包括五个部分：
时间戳，标识生成时间与基础时间的差值；
序号，在单一节点保持自增；
分布式节点标识，包括数据中心和计算节点，其中数据中心表示不同的数据中心，计算节点表示单一数据中心的计算节点；
标识算法版本，根据不同的应用场景对标识的算法进行区分；
校验码，使用每位的权值与位值乘，和除以16取余数；使用余数根据码表查找相应的校验码。
2.根据权利要求1所述的用于分布式系统的唯一标识方法，其特征在于，所述时间戳表示生成标识时与基础时间相差的秒数，长度为31位，取值范围为0至231-1。
3.根据权利要求1所述的用于分布式系统的唯一标识方法，其特征在于，所述序号为单一节点维护的自增量，长度为17位，取值范围为0至217-1。
4.根据权利要求1所述的用于分布式系统的唯一标识方法，其特征在于，所述数据中心和计算节点的使用可以区分不同的标识生成节点，其中数据中心的长度为4位，计算节点的长度为4位，包含256个不同的标识生成点；在实际操作中可以使用算法版本字段动态调整此数据段的长度以容纳不同的业务范围。
5.根据权利要求1所述的用于分布式系统的唯一标识方法，其特征在于，标识中的标识算法版本和校验码的位置及长度固定，其余数据段长度可变。
6.根据权利要求5所述的用于分布式系统的唯一标识方法，其特征在于，所述标识算法版本的长度为3位，版本号取值范围0-7，可以表示8个不同生成规则，可以根据不同业务模块对前面的节点、序列号位数、时间戳位数进行约定，满足不同业务系统的需求。
7.根据权利要求5所述的用于分布式系统的唯一标识方法，其特征在于，所述校验码的位数为4位，校验码的生成步骤具体如下：
除校验码位的其它位按每4位值乘以系数，然后求和后除16取余查校验码表获取。
8.根据权利要求7所述的用于分布式系统的唯一标识方法，其特征在于，所述校验码的生成步骤具体如下：
a、排除标识的最后4位值；
b、从原标识的倒数第5位至倒数第64位共60位二进制数以4位为一段进行分割；
c、每4位与位因子进行相乘；
d、所有加权因子积相加；
e、加权因子和MOD 16，得到一个0-15的值；
f、按照值查询校验码表得到实际的校验码；
g、将校验码添加到标识的最后四位。
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