概述

主键ID的几种生成方式，一般有以下几种：

1. 自增
2. UUID
3. 雪花算法

下面针对这3种主键ID生成方式，简单的介绍一下优缺点。

自增

1、优点：

• 简单、易用，无需额外的配置，数据库会自动生成主键ID。
• 自增id是有序的，所以查询数据时效率高。

2、缺点：

• 如果表中存在大量数据，会导致主键ID的空间不够用。
• 数据库迁移或多库多表的情况下，主键ID的生成可能会出现重复。

3、优化方案：

• 针对多主库（主从库也需同样设置），可以设置不同的初始值，步长可以根据库的数量设置。比如两个主库，主库1初始值1，主库2初始化值2，步长2，这样主库1的主键ID为1，3，5，主库2的主键ID为2，4，6，以此类推。
• 增加ID的空间长度，可以使用无符号整型。int类型最大值是2147483647，uint类型最大值是4294967295
• 在数据迁移或合并时，可以将自增ID与标识列做联合主键。比如：在多租户系统中，可以设置租户ID作为标识列，租户ID与自增ID联合作为主键。

UUID

1、优点：

• UUID保证了唯一性，不会出现重复的主键ID。
• 本地生成，代码非常简单
• 数据迁移、合并、主从库同步等操作时，不会出现主键ID的冲突。

2、缺点：

• UUID是无序的，查询效率低。
• UUID占用空间大，长度至少36个字符，就算去掉分隔符也有32个字符。

3、优化方案：

• 转换成16位字符串，减少占用空间

    private static string GenerateShortGuid()
    {
        long i = 1;
        foreach (byte b in Guid.NewGuid().ToByteArray())
        {
            i *= ((int)b + 1);
        }
        return string.Format("{0:x}", i - DateTime.Now.Ticks);
    }

• 转换成19位的长整型，提高查询效率

    private static long GenerateLongID()
    {
        byte[] buffer = Guid.NewGuid().ToByteArray();
        return BitConverter.ToInt64(buffer, 0);
    }

雪花算法

1、雪花算法原理：

• 时间戳（41位）：占据ID的最高位，用于记录ID生成的时间。由于时间戳是毫秒级的，因此可以保证在单个节点上生成的ID是递增的。同时，时间戳也起到了区分不同节点生成ID的作用。
• 工作机器ID（10位）：包括5位的数据中心ID和5位的机器ID。这部分用于标识生成ID的节点，确保不同节点生成的ID不会冲突。
• 序列号（12位）：用于记录同一毫秒内生成的ID序号。由于序列号部分有12位，因此可以在同一毫秒内生成4096个不同的ID。

2、优点：

• 长整型ID，支持大数据量
• 根据时间戳有序生成，保证写入性能（因为插入数据时需要创建索引）
• 生成ID的速度快，满足高并发场景的需求

3、缺点：

• 依赖机器时钟，如果机器上时钟回拨，可能导致ID重复
• 单机上生成的ID是递增的，在分布式环境下，可能不是全局递增的

其它主键生成方式

1. 利用redis原子操作INCR生成主键ID。
2. 利用数据库维护流水号，根据一定的规则生成主键ID。比如：[业务编号]+[yyyyMMdd]+[流水号]