用Redis搞个统一的用户ID体系，方便又高效不怕重复

这个想法其实挺简单的，就是找一个永远不会重复的“发号器”，专门用来生成用户的ID，这个发号器要非常快，能同时应付成千上万的注册请求，而且保证每个拿到手的号码都是唯一的，我们自己用数据库来生成的话，比如用数据表的主键自增，在用户量不大、服务器只有一台的时候还行，但一旦人多了，或者要把服务部署到多台机器上（也就是分布式环境），这个办法就很容易成为瓶颈，速度慢,还容易出问题。

这时候，Redis就派上用场了，它有几个特别适合干这个活儿的特点，Redis的所有数据都在内存里，所以读写速度飞快，比去硬盘上读写的数据库要快好几个数量级，Redis提供了一些原子操作，这个词听起来有点专业，但意思很简单，一个操作要么完全成功，要么完全失败，不会卡在中间状态”，这对于生成唯一ID至关重要，因为可以确保即使在很多人同时来要号码的情况下,也绝不会发出两个一样的号码。

具体怎么用Redis来实现这个统一的用户ID发号器呢？最常见、最直接的办法就是利用Redis的INCR命令，这个命令的功能就是给一个键（key）对应的数字值增加1，如果这个键不存在，Redis会先把它当成0，然后再加1，关键就在于，INCR是一个原子操作。

我们可以这样做：在Redis里设置一个专门的键，比如就叫它 global:user:id，每当有一个新用户需要注册时，我们的应用程序就向Redis发送一个 INCR global:user:id 命令，Redis会保证每次这个命令都返回一个唯一的、比上一个数字大1的整数，这个整数就是我们给新用户分配的ID，因为操作是原子的，所以完全不用担心在高并发下会出现重复号码的问题，这种方法生成的ID是连续的纯数字,非常简洁。

有时候我们可能不希望ID是简单的、容易被猜到的连续数字，或者我们的系统可能非常庞大，需要把服务部署在多个机房，这时候单纯靠一个Redis实例来发号可能会有单点故障的风险（万一这台Redis服务器挂了，整个系统就无法注册新用户了），为了解决这些问题，我们可以对上面的方法做一些改进,形成一个更健壮的方案。

一个经典的改进方法是“分段发号”，或者叫“号段”模式，这个思路不是每次生成一个ID都去访问一次Redis，而是每次从Redis里申请一批ID号段回来，应用程序A先向Redis请求一个号段，Redis当前的global:user:id值是10000，那么Redis可以一次性把10001到11000这1000个号码分配给应用程序A，同时把global:user:id的值更新为11000，在应用程序A内部，它就可以在内存里慢慢地从10001开始分配这1000个用户ID，而完全不需要再频繁地连接Redis，等这1000个号码快用完了，它再去Redis申请下一个批次的号码，这样做的好处是极大地减少了对Redis的请求次数，性能非常高，而且即使Redis出现短暂的网络抖动，应用程序本地还有备用的ID可以继续服务,增强了系统的可用性。

如果我们有多台Redis服务器（比如做了主从复制或者集群），为了避免不同Redis实例生成的ID冲突，我们还可以结合机器标识来生成ID，我们可以把用户ID设计成由“时间戳”、“机器编号”和“序列号”几部分组合而成，Redis在这里可以负责生成每台机器的序列号部分，或者负责协调一个全局的、不会重复的机器编号，我们可以让每台应用服务器启动时，都去Redis的一个集合里注册一下，Redis给它分配一个唯一的数字作为机器ID，这样，最终生成的用户ID = 时间戳（毫秒级） + 机器ID + 自增序列号，这种方式生成的ID是趋势递增的长数字，既保证了全局唯一，又带有时间信息,还避免了单点依赖。

用Redis构建统一用户ID体系的核心优势就在于：速度极快（内存操作）、能轻松应对高并发（原子操作）、方案灵活可变（可以简单自增，也可以设计复杂结构），无论是简单的INCR命令，还是更高级的号段模式或组合ID模式，Redis都能提供一个可靠、高效的基石,让我们再也不用为生成唯一的用户ID而发愁。