MyCat 中怎么实现一个全局序列号

发布时间：2021-07-29 17:14:02 作者：Leah
来源：亿速云阅读：247

# MyCat 中怎么实现一个全局序列号

## 1. 全局序列号概述

### 1.1 什么是全局序列号

全局序列号（Global Sequence）在分布式系统中指能够跨节点、跨服务保证唯一性的数字序列。在数据库中间件场景下，全局序列号主要用于解决分库分表环境中的主键冲突问题。

### 1.2 为什么需要全局序列号

在MyCat分库分表环境中：
- 自增ID无法保证全局唯一
- 不同分片可能生成相同ID
- 业务需要连续的序号展示
- 分布式事务需要唯一标识

### 1.3 常见实现方案对比

| 方案类型 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---------|------|------|---------|
| 数据库自增 | 简单 | 不适用于分布式 | 单库 |
| UUID | 全局唯一 | 无序、存储大 | 不要求有序 |
| Redis生成 | 高性能 | 需要维护Redis | 高并发场景 |
| 雪花算法 | 分布式友好 | 时钟回拨问题 | 分布式系统 |
| MyCat全局序列 | 内置支持 | 依赖配置 | MyCat环境 |

## 2. MyCat全局序列实现原理

### 2.1 整体架构设计

MyCat全局序列通过`SEQUENCE`处理器实现核心逻辑：

Client -> MyCat Server -> Sequence Handler -> 数据源/算法


### 2.2 关键组件

1. **SequenceHandler**：接口定义序列操作
2. **SequenceConf**：配置加载器
3. **SequenceProcessor**：实际处理器
4. **Sequence存储**：DB/本地文件等

### 2.3 工作流程

1. 解析SQL获取序列需求
2. 根据配置选择处理器
3. 获取下一个序列值
4. 返回拼接的SQL语句

## 3. 本地文件方式实现

### 3.1 配置步骤

1. 修改`sequence_conf.properties`：
```properties
# 默认使用文件方式
GLOBAL.HISIDS=
GLOBAL.MINID=10001
GLOBAL.MAXID=20000
GLOBAL.CURID=10000

修改server.xml：

<system>
    <property name="sequnceHandlerType">0</property>
</system>

3.2 实现原理

基于本地文件维护序列号
启动时加载配置文件
内存中维护当前值
定期持久化到文件

3.3 优缺点分析

优点： - 配置简单 - 不依赖外部组件 - 性能较好

缺点： - MyCat重启可能导致序列不连续 - 单点故障风险 - 不适合高并发场景

4. 数据库方式实现

4.1 配置方法

创建序列存储表：

CREATE TABLE MYCAT_SEQUENCE (
    name VARCHAR(64) NOT NULL,
    current_value BIGINT NOT NULL,
    increment INT NOT NULL DEFAULT 1,
    PRIMARY KEY (name)
);

插入初始记录：

INSERT INTO MYCAT_SEQUENCE(name,current_value,increment) 
VALUES ('GLOBAL', 1, 1);

修改MyCat配置：

<system>
    <property name="sequnceHandlerType">1</property>
</system>

4.2 源码分析

关键方法在DBSequnceHandler中：

public class DBSequnceHandler implements SequenceHandler {
    public long nextId(String prefixName) {
        // 获取数据库连接
        // 执行更新语句
        // 返回新ID
    }
}

4.3 性能优化建议

增加序列缓存大小：

<property name="sequenceHandlerType">1</property>
<property name="sequenceHandlerPattern">(\w+)_SEQ</property>
<property name="sequence_db_table">MYCAT_SEQUENCE</property>
<property name="sequence_db_maxValue">10000</property>

使用批量获取：

/*!mycat:catlet=io.mycat.route.sequence.BatchSequenceRoute */ 
select next_val from MYCAT_SEQUENCE where name='GLOBAL';

5. 基于时间戳的实现

5.1 雪花算法集成

修改server.xml：

<system>
    <property name="sequnceHandlerType">2</property>
    <property name="workerId">123</property>
</system>

算法结构：

0 | 41位时间戳 | 10位机器ID | 12位序列号

5.2 时钟回拨问题解决

MyCat实现方案： 1. 记录最后时间戳 2. 检测到回拨时： - 小幅度回拨：等待 - 大幅度回拨：报警人工干预

5.3 配置示例

# workerId配置
mycat.instance.id=123
# 数据中心ID
mycat.datacenter.id=1

6. 分布式ID生成器集成

6.1 ZooKeeper实现

添加依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
</dependency>

配置修改：

<system>
    <property name="sequnceHandlerType">3</property>
    <property name="zkURL">127.0.0.1:2181</property>
</system>

6.2 ETCD实现

自定义SequenceHandler：

public class EtcdSequenceHandler implements SequenceHandler {
    private Client etcdClient;
    
    public long nextId(String prefix) {
        // 使用etcd的原子操作
    }
}

7. 最佳实践与优化

7.1 选择策略建议

根据业务场景选择：

场景特征	推荐方案
小型系统	本地文件
中型系统	数据库方式
大型分布式	雪花算法
需要严格递增	分布式ID生成器

7.2 性能调优

预取优化：

sequence.prefetch.size=1000

多序列隔离：

ORDER.sequnce.min=100000
USER.sequence.min=200000

7.3 监控指标

关键监控点： 1. 序列号生成速率 2. 序列号冲突次数 3. 获取序列号延迟 4. 存储空间使用率

8. 常见问题解决方案

8.1 序列耗尽问题

现象：达到MAXID后无法继续生成
解决方案： 1. 定期检查剩余ID量 2. 动态调整MAXID 3. 实现环形序列复用

8.2 跨数据中心问题

解决方案架构：

[DC1 MyCat] -> [全局协调服务] <- [DC2 MyCat]

8.3 性能瓶颈

优化方案： 1. 增加本地缓存 2. 批量获取序列号 3. 异步刷新机制

9. 未来发展趋势

云原生支持：与Kubernetes集成
混合部署：多种序列方案共存
智能调度：根据负载动态切换

附录A：配置参考模板

server.xml片段

<system>
    <property name="sequenceHandlerType">1</property>
    <property name="sequence_db_table">MYCAT_SEQUENCE</property>
    <property name="sequence_db_maxValue">1000000</property>
</system>

sequence_conf.properties示例

# 全局序列
GLOBAL.HISIDS=
GLOBAL.MINID=1001
GLOBAL.MAXID=999999999
GLOBAL.CURID=1000

附录B：性能测试数据

实现方式	QPS	平均延迟	资源消耗
本地文件	15,000	2ms	低
数据库	5,000	8ms	中
雪花算法	50,000	1ms	低
ZK	3,000	15ms	高

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