多服务并发场景下从集合获取未使用ID的方案选型

需求背景 #

客户端发起特定请求时，后端需分配符合以下规则的ID（关联第三方，规则不可修改）：

• ID必须唯一
• 值范围为0到2^32（即4294967296）
• 资源按ID删除后，需复用已删除的ID，且优先复用间隙值
• ID分配由多实例微服务处理，存在并发分配场景；流程失败会产生ID间隙，因取值范围有限必须复用这些间隙

已考虑的方案 #

• 方案1：在Redis或数据库表中维护一个递增计数器；流程失败或资源删除时，将对应ID放入复用池。分配时优先从复用池取ID，无可用值时再使用计数器递增。
• 方案2：锁定资源表，查询现有ID确定可用的新ID，插入新资源后解锁表。但该方案性能问题明显，不考虑。
• 方案3：初始化一个包含所有ID值的池；服务从池中取ID尝试创建资源，若流程失败或资源被删除，将ID放回池。但觉得实现起来过于复杂。

疑问与求助 #

目前倾向方案3但嫌复杂，方案2性能太差，想知道有没有更简便的实现方案？项目基于ASP.NET C#。

另外，曾考虑过Postgres序列（或其他数据库的等效机制），但测试后发现复用ID的操作并不简单，若此结论有误请指正；也考虑过随机ID，但受生日悖论影响，碰撞概率不可接受，不可行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Magnesiam