.NET集成IdGenerator生成分布式全局唯一ID

前言

生成分布式唯一ID的方式有很多种如常见的有UUID、Snowflake（雪花算法）、数据库自增ID、Redis等等，今天我们来讲讲.NET集成IdGenerator生成分布式全局唯一ID。

分布式ID是什么？

分布式ID是一种在分布式系统中生成唯一标识符的方法，用于解决多个节点之间标识符重复或性能问题。

分布式ID需要满足的条件

• 全局唯一性：分布式ID在整个分布式系统中必须是唯一的，不同节点生成的ID不能重复。
• 高性能：生成分布式ID的算法或机制应该具有高效的性能，能够在大规模的分布式环境下迅速生成ID。
• 高可用 ：生成分布式ID的服务要保证可用性无限接近于100%。
• 方便易用 ：拿来即用，使用方便，快速接入。
• 压缩性：分布式ID应该尽可能地使用较少的存储空间，减少对网络传输和存储的负载。

IdGenerator介绍

IdGenerator是一个全面的分布式主键ID生成器，使用的是优化的雪花算法（SnowFlake）雪花漂移算法，在缩短ID长度的同时，具备极高瞬时并发处理能力（50W/0.1s）。

• 这是优化的雪花算法（雪花漂移），它生成的ID更短、速度更快。
• 支持 k8s 等容器环境自动扩容（自动注册 WorkerId），可在单机或分布式环境生成数字型唯一ID。
• 原生支持 C#/Java/Go/Rust/C/SQL/Node.js/PHP(C扩展) 等语言，并提供Python、PB多线程安全调用动态库（FFI）。
• 兼容所有雪花算法（号段模式或经典模式，大厂或小厂），将来你可做任意的升级切换。（一般无须升级，但理论上支持）。

C# IdGenerator支持环境

.NET Standard 2.0+ （支持：.net framework4.6.1+/.net core 2.0+/.net5/.net6+/.net7+/.net8/mono5.4+/Unity 2018+/Xamarin）。

性能数据

(参数：10位自增序列，1000次漂移最大值).

连续请求量	5K	5W	50W
传统雪花算法	0.0045s	0.053s	0.556s
雪花漂移算法	0.0015s	0.012s	0.113s

极致性能：500W/s~3000W/s。（所有测试数据均基于8代低压i7计算）

如何处理时间回拨

• 当发生系统时间回拨时，算法采用过去时序的预留序数生成新的ID。
• 回拨生成的ID序号，默认靠前，也可以调整为靠后。
• 允许时间回拨至本算法预设基数（参数可调）。

.NET集成IdGenerator

创建IdGeneratorTest控制台

引入Yitter.IdGenerator NuGet包

搜索NuGet包：Yitter.IdGenerator。

程序调用示例

using Yitter.IdGenerator;

namespace IdGeneratorTest
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            #region 第一步：全局初始化（应用程序启动时执行一次）

            // 创建 IdGeneratorOptions 对象，可在构造函数中输入 WorkerId：
            // options.WorkerIdBitLength = 10; // 默认值6，限定 WorkerId 最大值为2^6-1，即默认最多支持64个节点。
            // options.SeqBitLength = 6; // 默认值6，限制每毫秒生成的ID个数。若生成速度超过5万个/秒，建议加大 SeqBitLength 到 10。
            // options.BaseTime = Your_Base_Time; // 如果要兼容老系统的雪花算法，此处应设置为老系统的BaseTime。
            // WorkerId：WorkerId，机器码，最重要参数，无默认值，必须 全局唯一（或相同 DataCenterId 内唯一），必须 程序设定，缺省条件（WorkerIdBitLength取默认值）时最大值63，理论最大值 2^WorkerIdBitLength-1（不同实现语言可能会限定在 65535 或 32767，原理同 WorkerIdBitLength 规则）。不同机器或不同应用实例 不能相同，你可通过应用程序配置该值，也可通过调用外部服务获取值。
            // ...... 其它参数参考 IdGeneratorOptions 定义。
            var idGeneratorOptions = new IdGeneratorOptions(1) { WorkerIdBitLength = 6 };
            // 保存参数（务必调用，否则参数设置不生效）：
            YitIdHelper.SetIdGenerator(idGeneratorOptions);
            // 以上过程只需全局一次，且应在生成ID之前完成。

            #endregion

            #region 第二步：生成分布式ID

            for (int i = 0; i < 1000; i++)
            {
                // 初始化后，在任何需要生成ID的地方，调用以下方法：
                var newId = YitIdHelper.NextId();
                Console.WriteLine($"Number{i}，{newId}");
            }

            #endregion
        }
    }
}

项目源码地址

更多项目实用功能和特性欢迎前往项目开源地址查看，别忘了给项目一个Star支持。

https://github.com/yitter/IdGenerator

优秀项目和框架精选

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