CAS在一種“分佈式ID生成方案”上的應用。
所謂“分佈式ID生成方案”，是指在分佈式環境下，生成全局唯一ID的方法。
可以利用DB自增鍵(auto inc id)來生成全局唯一ID，插入一條記錄，生成一個ID：
這個方案利用了數據庫的單點特性，其優點爲：
- 無需寫額外代碼
- 全局唯一
- 絕對遞增
- 遞增ID的步長確定
其不足爲：
- 需要做數據庫HA，保證生成ID的高可用
- 數據庫中記錄數較多
- 生成ID的性能，取決於數據庫插入性能
優化方案爲：
- 利用雙主保證高可用
- 定期刪除數據
- 增加一層服務，採用批量生成的方式降低數據庫的寫壓力，提升整體性能
增加服務後，DB中只需保存當前最大的ID即可，在服務啓動初始化的過程中，首先拉取當前的max-id：
- select max_id from T;
然後批量獲取一批ID，放到id-servcie內存裏，並將max-id寫回數據庫：
- update T set max_id=200;
這樣，id-service就拿到了[100, 200]這一批ID，上游在獲取ID時，不用每次都插入數據庫，而是分配完100個ID後，再修改max-id的值，這樣分配ID的整體性能就增加了100倍。
這個方案的優點：
- 數據庫只保存一條記錄
- 性能極大增強
其不足爲：
- 如果id-service重啓，可能內存會有一段已經申請的ID沒有分配出去，導致ID空洞，當然，這不是一個嚴重的問題
- 服務沒有做HA，無法保證高可用
優化方案爲：
- 冗餘服務，做集羣保證高可用
冗餘了服務後，多個服務在啓動過程中，進行ID批量申請時，可能由於併發導致數據不一致：
- select max_id from T;
如上圖所示，兩個id-service在啓動的過程中，同時拿到了max-id爲100。
兩個id-service同時對數據庫的max-id進行寫回：
- update T set max_id=200;
寫回max-id成功後，這兩個id-service都以爲自己拿到了[100,200]這一批ID，導致集羣會生成重複的ID。
問題發生的原因，是併發寫回時，沒有對max-id的初始值進行比對：
- id-service1寫回max-id=200成功的條件是，max-id必須等於100
- id-service2寫回max-id=200成功的條件是，max-id也必須等於100
- id-service1寫回時，max-id是100，理應寫回成功
- id-service2寫回時，max-id已經被改成了200，不應該寫回成功
只要實施CAS樂觀鎖，在寫回時對max-id的初始條件進行比對，就能避免數據的不一致，寫回SQL由：
- update T set max_id=200;
升級爲：
- update T set max_id=200 where max_id=100;
這樣，id-service2寫回時，就會失敗：
失敗後，id-service2要再次查詢max-id：
此時max-id已經變爲200，於是id-service2獲取到了[200, 300]這一批ID，並將max-id=300寫回：
- update t set max_id=300 where max_id=200;
寫回成功。
這種方案的好處是：
- 能夠通過水平擴展的方式，達到分佈式ID生成服務的無限性能
- 使用CAS簡潔的保證不會生成重複的ID
其不足爲：
- 由於有多個service，生成的ID 不是絕對遞增的，而是趨勢遞增的
【本文爲51CTO專欄作者“58沈劍”原創稿件】