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https://gitee.com/supervol/loong-springboot-study
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Id 概述 在 Spring Boot 3 开发中#xff0c;数据库 Id#xff08;主键#xff09;作为实体的唯一标识#xff0c;是数据存储与关联的核心要素。其生…Id 项目
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记得给个start感谢
Id 概述 在 Spring Boot 3 开发中数据库 Id主键作为实体的唯一标识是数据存储与关联的核心要素。其生成策略直接影响系统性能、分布式一致性及数据安全性。
Id 核心
唯一标识确保每条记录在表中具有唯一身份是 CRUD 操作的基础如通过 Id 查询、更新、删除。关联基础在多表关系如一对一、一对多中作为外键关联的依据如user_id关联用户表与订单表。索引优化主键默认会被数据库创建索引合理的 Id 设计可提升查询效率。
Id 示例 请参考项目地址中 springboot-db/springboot-id 模块代码。
Id 策略
1. 数据库自增策略
1原理 依赖数据库自身的自增机制如 MySQL 的AUTO_INCREMENT、PostgreSQL 的SERIAL插入数据时数据库自动生成唯一 Id。
2适用场景 单机应用、数据量中等、无需分布式部署的场景。
3实现 通过 JPA 的GeneratedValue注解指定策略为GenerationType.IDENTITY
import jakarta.persistence.*;Entity
Table(name user)
public class User {Id// 指定自增策略GeneratedValue(strategy GenerationType.IDENTITY)private Long id; // 主键字段private String name;// 其他字段及getter/setter
}4优缺点
优点实现简单数据库自动维护性能高效索引友好。缺点分布式环境下多库写入可能导致 Id 重复无法提前获取 Id需插入后才能返回。
2. 序列策略
1原理 依赖数据库的序列Sequence机制如 Oracle、PostgreSQL 支持通过序列生成唯一 Id插入前先从序列获取值。
2适用场景 Oracle 等不支持自增主键的数据库或需要提前获取 Id 的场景。
3实现 指定策略为GenerationType.SEQUENCE并通过SequenceGenerator定义序列
Entity
Table(name order)
public class Order {Id// 定义序列生成器SequenceGenerator(name order_seq, // 生成器名称sequenceName order_sequence, // 数据库序列名allocationSize 1 // 每次从序列获取的步长)GeneratedValue(strategy GenerationType.SEQUENCE, generator order_seq)private Long id;// 其他字段及getter/setter
}4优缺点
优点支持提前获取 Id分布式环境下可通过不同序列避免冲突。缺点依赖数据库序列特性MySQL 不原生支持需手动维护序列。
3. UUID 策略
1原理 生成全球唯一的 128 位标识符如550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000无需依赖数据库由应用层生成。
2适用场景 分布式系统多节点写入无冲突、对 Id 无连续性要求的场景。
3 实现 方式 1JPA 自带UUIDGeneratorHibernate 内置 Id
GeneratedValue(generator uuid)
GenericGenerator(name uuid, strategy org.hibernate.id.UUIDGenerator)
private String id; // 注意类型为String方式 2手动生成如使用java.util.UUID Entity
public class Product {Idprivate String id;// 插入前手动生成UUIDPrePersistpublic void generateId() {if (id null) {id UUID.randomUUID().toString().replace(-, ); // 去除横线缩短长度}}// 其他字段及getter/setter
}4优缺点
优点分布式友好无冲突无需依赖数据库可提前生成。缺点字符串类型32 位占用空间大索引效率低于数值型 Id无连续性可读性差。
4. 雪花算法
1原理 由 Twitter 提出的分布式 Id 生成算法保证全局唯一、有序递增。生成 64 位 Long 型 Id结构如下
1位符号位固定0 41位时间戳毫秒级 10位机器标识可拆分机房/节点 12位序列号同一毫秒内自增2适用场景 分布式系统如微服务、高并发场景需兼顾唯一性和有序性。
3实现 需自定义 Id 生成器可借助工具类如 Hutool或手动实现
引入 Hutool 依赖
dependencygroupIdcn.hutool/groupIdartifactIdhutool-all/artifactIdversion5.8.20/version
/dependency自定义 Id 生成器
import cn.hutool.core.lang.Snowflake;
import cn.hutool.core.net.NetUtil;
import cn.hutool.core.util.IdUtil;
import jakarta.persistence.Id;
import org.hibernate.engine.spi.SharedSessionContractImplementor;
import org.hibernate.id.IdentifierGenerator;
import java.io.Serializable;// 自定义雪花算法生成器
public class SnowflakeIdGenerator implements IdentifierGenerator {private static final Snowflake SNOWFLAKE;static {// 机房ID0-31和机器ID0-31分布式部署时需保证唯一long workerId NetUtil.ipv4ToLong(NetUtil.getLocalhostStr()) % 32;long dataCenterId IdUtil.getMachineId() % 32;SNOWFLAKE IdUtil.createSnowflake(workerId, dataCenterId);}Overridepublic Serializable generate(SharedSessionContractImplementor session, Object object) {return SNOWFLAKE.nextId(); // 生成雪花Id}
}在实体中使用
Entity
public class Log {IdGeneratedValue(generator snowflake)GenericGenerator(name snowflake, strategy com.example.demo.SnowflakeIdGenerator)private Long id; // 雪花Id为Long类型// 其他字段及getter/setter
}4优缺点
优点分布式唯一数值型 Id索引高效有序递增便于排序。缺点依赖服务器时钟时钟回拨可能导致重复需配置机器 ID分布式部署需手动保证唯一。 Id 适配
数据库支持的主流策略推荐方案MySQL自增IDENTITY优先用自增简单高效Oracle序列SEQUENCE用序列策略或雪花算法PostgreSQL自增SERIAL、序列中小规模用自增分布式用雪花SQL Server自增IDENTITY自增或 UUIDMongoDB内置 ObjectId类似 UUID直接使用 ObjectId 或雪花算法 Id 自定义 当内置策略无法满足需求如业务 Id 含特定前缀如ORDER_20231001_xxx可自定义生成器步骤如下
实现 Hibernate 的IdentifierGenerator接口重写generate方法在方法中编写自定义 Id 生成逻辑如结合日期、业务标识、随机数在实体类的GeneratedValue中指定自定义生成器。
// 自定义业务Id生成器
public class BusinessIdGenerator implements IdentifierGenerator {Overridepublic Serializable generate(SharedSessionContractImplementor session, Object object) {// 生成格式业务前缀_年月日_自增数简化示例String prefix ORDER;String date LocalDate.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern(yyyyMMdd));long random new Random().nextLong(1000, 9999); // 4位随机数return prefix _ date _ random;}
}// 实体中使用
Entity
public class Order {IdGeneratedValue(generator businessId)GenericGenerator(name businessId, strategy com.example.demo.BusinessIdGenerator)private String id; // 如ORDER_20231001_1234
}Id 实践 根据场景选择策略 单机 / 中小规模优先用数据库自增简单、高效。分布式系统用雪花算法兼顾性能与唯一性或 UUID实现简单。需提前获取 Id用序列或 UUID、雪花算法。 类型选择 数值型Long/Integer索引效率高适合自增、雪花算法。字符串String适合 UUID、业务 Id注意控制长度避免索引过大。 分布式一致性 多节点部署时自增策略需分库分表中间件如 Sharding-JDBC配合生成全局唯一 Id。雪花算法需保证机器 ID 唯一可通过配置中心分配。 避免敏感信息 自增 Id 易被猜测如通过/user/1、/user/2遍历数据敏感场景建议用 UUID 或雪花算法。
Id 总结 Spring Boot 3 中数据库 Id 的设计需结合业务场景单机 / 分布式、性能需求索引效率及安全性防遍历。主流策略各有优劣核心是在唯一性、性能与实现复杂度之间找到平衡。实际开发中可通过 JPA/Hibernate 的内置策略快速实现或通过自定义生成器满足复杂业务需求。
