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使用redis生成唯一編號(hào)及原理示例詳解

 更新時(shí)間:2021年09月14日 08:30:06   作者:IT咸魚(yú)圈  
今天介紹下如何使用redis生成唯一的序列號(hào),其實(shí)主要思想還是利用redis單線程的特性,可以保證操作的原子性,使讀寫(xiě)同一個(gè)key時(shí)不會(huì)出現(xiàn)不同的數(shù)據(jù),感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧

在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中,保證數(shù)據(jù)的唯一性是至關(guān)重要的一件事,目前開(kāi)發(fā)中常用的方式有使用數(shù)據(jù)庫(kù)的自增序列、UUID生成唯一編號(hào)、時(shí)間戳或者時(shí)間戳+隨機(jī)數(shù)等。

在某些特定業(yè)務(wù)場(chǎng)景中,可能會(huì)要求我們使用特定格式的唯一編號(hào),比如我有一張訂單表(t_order),我需要生成“yewu(ORDER)+日期(yyyyMMdd)+序列號(hào)(00000000)”格式的訂單編號(hào),比如今天的日期是20200716,那我今天第一個(gè)訂單號(hào)就是ORDER2020071600000001、第二個(gè)訂單號(hào)就是ORDER2020071600000002,明天的日期是20200717,那么明天的第一個(gè)訂單號(hào)就是ORDER2020071700000001、第二個(gè)訂單號(hào)就是ORDER2020071700000002,以此類(lèi)推。

今天介紹下如何使用redis生成唯一的序列號(hào),其實(shí)主要思想還是利用redis單線程的特性,可以保證操作的原子性,使讀寫(xiě)同一個(gè)key時(shí)不會(huì)出現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)。以SpringBoot項(xiàng)目為例,添加以下依賴(lài)。

<dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
            <version>${spring.boot.version}</version>
        </dependency>

application.properties中配置redis,我本地redis沒(méi)有設(shè)置密碼,所以注釋了密碼這一行

server.port=9091
server.servlet.context-path=/

spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=6379
#spring.redis.password=1234
spring.redis.database=0

創(chuàng)建SequenceService類(lèi)用于生成特定業(yè)務(wù)編號(hào)

package com.xiaochun.service;

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.support.atomic.RedisAtomicLong;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.Resource;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;

@Service
public class SequenceService {

    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SequenceService.class);

    @Resource
    private RedisTemplate redisTemplate;

    //用作存放redis中的key
    private static String ORDER_KEY = "order_key";
    
    //生成特定的業(yè)務(wù)編號(hào),prefix為特定的業(yè)務(wù)代碼
    public String getOrderNo(String prefix){
         return getSeqNo(ORDER_KEY, prefix);
    }
    
    //SequenceService類(lèi)中公用部分,傳入制定的key和prefix
    private String getSeqNo(String key, String prefix)
    {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 23);
        calendar.set(Calendar.MINUTE, 59);
        calendar.set(Calendar.SECOND, 59);
        calendar.set(Calendar.MILLISECOND, 999);
        //設(shè)置過(guò)期時(shí)間,這里設(shè)置為當(dāng)天的23:59:59
        Date expireDate = calendar.getTime();
        //返回當(dāng)前redis中的key的最大值
        Long seq = generate(redisTemplate, key, expireDate);
        //獲取當(dāng)天的日期,格式為yyyyMMdd
        String date = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd").format(expireDate);
        //生成八為的序列號(hào),如果seq不夠八位,seq前面補(bǔ)0,
        //如果seq位數(shù)超過(guò)了八位,那么無(wú)需補(bǔ)0直接返回當(dāng)前的seq
        String sequence = StringUtils.leftPad(seq.toString(), 8, "0");
        if (prefix == null)
        {
            prefix = "";
        }
        //拼接業(yè)務(wù)編號(hào)
        String seqNo = prefix + date + sequence;
        logger.info("KEY:{}, 序列號(hào)生成:{}, 過(guò)期時(shí)間:{}", key, seqNo, String.format("%tF %tT ", expireDate, expireDate));
        return seqNo;
    }

    /**
     * @param key
     * @param expireTime <i>過(guò)期時(shí)間</i>
     * @return
     */
    public static long generate(RedisTemplate<?,?> redisTemplate,String key,Date expireTime) {
        //RedisAtomicLong為原子類(lèi),根據(jù)傳入的key和redis鏈接工廠創(chuàng)建原子類(lèi)
        RedisAtomicLong counter = new RedisAtomicLong(key,redisTemplate.getConnectionFactory());
        //設(shè)置過(guò)期時(shí)間
        counter.expireAt(expireTime);
        //返回redis中key的值,內(nèi)部實(shí)現(xiàn)下面詳細(xì)說(shuō)明
        return counter.incrementAndGet();
    }

}

接下來(lái),啟動(dòng)項(xiàng)目,使用接口的形式訪問(wèn),或者寫(xiě)Test方法執(zhí)行,就可以得到諸如ORDER2020071600000001、ORDER2020071600000002的編號(hào),而且在高并發(fā)環(huán)境中也不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)的情況。實(shí)現(xiàn)原理:上面生成特定業(yè)務(wù)編號(hào)主要分為三部分,如下圖

前綴和日期部分,沒(méi)什么需要解釋的,主要是redis中的生成的序列號(hào),而這需要依靠RedisAtomicLong來(lái)實(shí)現(xiàn),先看下上面生成redis序列過(guò)程中發(fā)生了什么

  • 獲取redis中對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)的key,生成過(guò)期時(shí)間expireTime
  • 獲取了RedisTemplate對(duì)象,通過(guò)該對(duì)象獲取RedisConnectionFactory對(duì)象
  • 將key,RedisConnectionFactory對(duì)象作為構(gòu)造參數(shù)生成RedisAtomicLong對(duì)象,并設(shè)置過(guò)期時(shí)間
  • 調(diào)用RedisAtomicLong的incrementAndGet()方法

看下RedisAtomicLong源碼,當(dāng)然只放一部分源碼,不會(huì)放全部,RedisAtomicLong的結(jié)構(gòu),主要構(gòu)造函數(shù),和上面提到過(guò)的incrementAndGet()方法

public class RedisAtomicLong extends Number implements Serializable, BoundKeyOperations<String> {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    //redis中的key,用volatile修飾,獲得原子性
    private volatile String key;
    //當(dāng)前的key-value對(duì)象,根據(jù)傳入的key獲取value值
    private ValueOperations<String, Long> operations;
    //傳入當(dāng)前redisTemplate對(duì)象,為RedisTemplate對(duì)象的頂級(jí)接口
    private RedisOperations<String, Long> generalOps;

    public RedisAtomicLong(String redisCounter, RedisConnectionFactory factory) {
        this(redisCounter, (RedisConnectionFactory)factory, (Long)null);
    }
    private RedisAtomicLong(String redisCounter, RedisConnectionFactory factory, Long initialValue) {
        Assert.hasText(redisCounter, "a valid counter name is required");
        Assert.notNull(factory, "a valid factory is required");
        //初始化一個(gè)RedisTemplate對(duì)象
        RedisTemplate<String, Long> redisTemplate = new RedisTemplate();
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setValueSerializer(new GenericToStringSerializer(Long.class));
        redisTemplate.setExposeConnection(true);
        //設(shè)置當(dāng)前的redis連接工廠
        redisTemplate.setConnectionFactory(factory);
        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        //設(shè)置傳入的key
        this.key = redisCounter;
        //設(shè)置當(dāng)前的redisTemplate
        this.generalOps = redisTemplate;
        //獲取當(dāng)前的key-value集合
        this.operations = this.generalOps.opsForValue();
        //設(shè)置默認(rèn)值,如果傳入為null,則key獲取operations中的value,如果value為空,設(shè)置默認(rèn)值為0
        if (initialValue == null) {
            if (this.operations.get(redisCounter) == null) {
                this.set(0L);
            }
        //不為空則設(shè)置為傳入的值
        } else {
            this.set(initialValue);
        }
    }
    //將傳入key的value+1并返回
    public long incrementAndGet() {
        return this.operations.increment(this.key, 1L);
    }

其實(shí)主要還是通過(guò)redis的自增序列來(lái)實(shí)現(xiàn)

到此這篇關(guān)于如何使用redis生成唯一編號(hào)及原理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)redis生成唯一編號(hào)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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