shardingsphere中所有表的主键存储在一个序列表中,如何保证这个主键获取的并发性问题

在ShardingSphere中,当所有表的主键依赖集中式序列表生成时,需通过以下机制保证高并发场景下的主键唯一性和一致性:


1. 分段批量获取主键(推荐方案)

原理:预先从序列表批量获取一段主键值到内存,本地分配后用完再获取新段,减少数据库访问频率。
实现步骤:

  • 配置ShardingSphere主键生成器:
    yaml
      # 示例:使用雪花算法结合分段策略(需自定义生成器)
      spring:
      shardingsphere:
      rules:
      sharding:
      key-generators:
      snowflake:
      type: SNOWFLAKE
      props:
      worker-id: 123
      # 配置分段步长(如每次获取1000个ID)
      step: 1000
  • 自定义分段生成器(若需数据库支持):
    java
      public class SegmentKeyGenerator implements KeyGenerateAlgorithm {
      private long currentValue;
      private final long step;
       
      public SegmentKeyGenerator(long step) {
      this.step = step;
      }
       
      @Override
      public synchronized Comparable<?> generateKey() {
      if (currentValue == 0) {
      // 原子操作从数据库获取新段
      long newValue = fetchNextSegmentFromDB();
      currentValue = newValue + step;
      }
      return currentValue--;
      }
      }

2. 数据库乐观锁控制

原理:通过版本号或时间戳检测冲突,确保更新操作的原子性。
实现步骤:

  • 序列表设计:
    sql
      CREATE TABLE sequence_table (
      sequence_name VARCHAR(64) PRIMARY KEY,
      current_value BIGINT NOT NULL,
      version INT NOT NULL
      );
  • 更新逻辑:
    sql
      UPDATE sequence_table
      SET current_value = current_value + step, version = version + 1
      WHERE sequence_name = 'order_seq' AND version = #{expectedVersion};
  • 应用层重试:若影响行数为0,则重试操作。

3. 数据库行锁(悲观锁)

原理:通过SELECT ... FOR UPDATE锁定当前记录,确保事务隔离性。
实现步骤:

  • 查询并锁定序列:
    sql
      START TRANSACTION;
      SELECT current_value FROM sequence_table
      WHERE sequence_name = 'order_seq' FOR UPDATE;
      -- 计算新值并更新
      UPDATE sequence_table
      SET current_value = current_value + 1
      WHERE sequence_name = 'order_seq';
      COMMIT;
  • 注意:需合理控制事务范围,避免长事务导致锁竞争。

4. 分布式锁辅助(极端场景)

原理:通过Redis/ZooKeeper实现全局锁,控制并发访问。
实现步骤:

  • 加锁逻辑:
    java
      RLock lock = redissonClient.getLock("global_sequence_lock");
      try {
      if (lock.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS)) {
      // 生成主键逻辑
      }
      } finally {
      lock.unlock();
      }
  • 适用场景:仅在分段+乐观锁仍无法满足需求时使用,需评估性能损耗。

5. 优化主键生成策略

  • 分表分库后独立序列:为每个分表分配独立序列,减少集中式竞争。
  • 混合策略:关键业务使用雪花算法,历史表使用数据库自增主键。

总结建议

  1. 优先分段批量获取:结合ShardingSphere配置和自定义生成器,平衡性能与一致性。
  2. 补充乐观锁:在批量获取时增加版本号校验,避免“段间隙”问题。
  3. 监控与调优:通过压力测试确定合理步长(如1000~10000),避免频繁数据库访问或内存浪费。

通过上述方案,可有效解决集中式序列表在高并发场景下的主键生成问题,同时兼顾系统性能与数据一致性。

posted @ 2025-07-01 14:09  飘来荡去evo  阅读(9)  评论(0)    收藏  举报