引言
随着互联网应用的高速发展，越来越多的系统需要生成全局唯一的 ID，并且要求 ID 整洁、有序，以方便用户查询和管理。ID 的生成方式有很多种，比如 UUID、Snowflake 等。但如果一个服务单点部署，使用这些算法生成的 ID 序列通常都是单调递增的，如果对于某些应用场景就不太适合了。本文将分享 Redis 的应用场景之一：利用 Redis 实现分布式全局 ID 方案，旨在为前端开发人员提供一些解决方案。
Redis 简介
Redis 是一个开源的内存数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。Redis 支持多种数据结构，包括字符串（String）、哈希表（Hash）、列表（List）、集合（Set）和有序集合（Sorted Set）。Redis 这个名字来自 Remote Dictionary Server（远程字典服务器），它的使用场景非常广泛。比如在会话存储、消息队列、分布式锁、分布式全局 ID 等方面，都有着广泛的使用。
Redis 实现分布式全局 ID 方案
在使用 Redis 实现分布式全局 ID 方案时，我们需要首先了解 Redis 五种数据结构中的两种：字符串和有序集合。其中字符串用来记录 ID 的当前值，有序集合用来存储各个节点已使用的 ID。流程如下：
- 每个节点内存储一个本地计数器，计数器初始值为 0。
- 每次向 Redis 获取全局唯一 ID 时，节点从 Redis 取出当前值，将本地计数器加 1 后，把值作为新的当前值返回给 Redis，并将计数器的值更新到有序集合中。
- 有序集合的成员为节点标识，成员的值为本地计数器的值。
详细的实现步骤如下：
环境配置
首先，在本地启动 Redis 服务，并使用 redis-cli 命令进入 Redis 控制台，安装 node-redis 库来连接 Redis 服务。
节点标识
Redis 实现分布式全局 ID 方案的前提是，每个节点都有对应的节点标识。我们可以通过配置文件、环境变量等形式将节点标识注入到应用中。
这里使用 Node.js 作为示例代码实现，代码如下：
const os = require('os');
// 获取主机名作为节点标识
const nodeIdentifier = os.hostname();全局唯一 ID
全局唯一 ID 的值用 Redis 中的字符串（String）类型保存，并且 Redis 提供了两个命令 incr 和 incrby 来实现原子性的自增操作。具体实现代码如下：
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-已使用的 ID
已使用的 ID 保存在 Redis 中的有序集合（Sorted Set）类型中，用节点标识做为成员，同时记录本地计数器的值作为评分（score）。如下是添加已使用的 ID 的代码：
client.zadd('usedIdentifiers', localCounter, nodeIdentifier);代码中的 localCounter 变量表示本地计数器的值，nodeIdentifier 表示节点标识。使用 zadd 命令插入数据时，Redis 会默认按 score 值进行排序，即按照本地计数器的值排序。
获取未使用的 ID
获取未使用的 ID，即获取节点已使用的最大 ID，并将其加 1 作为新的 ID，具体实现代码如下：
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-思考
在实际应用中，我们还需要考虑以下问题：
- 分布式全局 ID 的唯一性如何保证？
- 冲突如何处理？
总结
本篇文章主要介绍了 Redis 实现分布式全局 ID 方案，包括节点标识、全局唯一 ID、已使用的 ID 和获取未使用的 ID 等内容。此方案可以在分布式应用系统中使用，可以确保每个节点生成的 ID 全局唯一、有序，避免多个节点生成相同的 ID，同时适用于高并发场景。
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