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; } 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
- 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。
- 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。
- 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。