如何生成按日重置的顺序唯一Application Number并解决并发冲突

核心规则适配 #

适配要求生成的编号格式为APP-日期-4位序列号，满足当日序列号持续递增、次日自动从0001重新计数的需求，同时彻底解决并发重复问题。

主流实现方案 #

1 关系型数据库实现（适用90%以上常规业务场景） #

依赖数据库的事务和行锁机制保证原子性，实现成本低、数据一致性高：

• 第一步：创建专用序列号生成表，示例建表语句如下：

CREATE TABLE `application_seq` (
  `date_key` varchar(8) NOT NULL COMMENT '日期主键，格式为yyyyMMdd',
  `current_seq` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '当前已分配的最大序列号',
  PRIMARY KEY (`date_key`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

• 第二步：每次生成编号时开启事务，执行SELECT current_seq FROM application_seq WHERE date_key = '当前日期字符串' FOR UPDATE给当日行加排他锁，若查询无结果则插入当日初始记录，current_seq默认值为0
• 第三步：执行UPDATE application_seq SET current_seq = current_seq + 1 WHERE date_key = '当前日期字符串'，拿到更新后的序列号
• 第四步：将序列号补前导0至4位，按APP-YYYYMMDD-xxxx格式拼接得到最终申请号，提交事务即可
• 兜底配置：给业务表的application_number字段添加唯一索引，极端场景下也会拒绝重复数据落库

2 Redis实现（适用高并发分布式场景） #

依赖Redis原生原子操作实现，性能远高于数据库方案，适合qps较高的业务：

• 以日期为key存储当日序列号，key命名规则示例：app_seq:20240520
• 每次生成编号时直接执行INCR app_seq:当前日期命令，该操作是原子性的，天然规避并发冲突，返回值即为本次可用的序列号
• 给每个日期key设置48小时过期时间，次日新请求会自动生成新的key从1开始计数，过期的历史key自动清理
• 同数据库方案，需要在业务表侧给申请号加唯一索引作为兜底，避免Redis故障、数据丢失时出现重复编号

并发冲突规避核心要点 #

并发重复的根因是多个请求同时读取到同一个序列号，并行执行加1操作导致生成相同编号，规避时需注意以下几点：

• 禁止单独使用服务内存存储序列号，集群部署时内存不共享必然会出现重复
• 锁粒度仅控制在单日维度，不要锁全表，避免影响序列号生成性能
• 所有序列号更新操作必须是原子性的，禁止用先查再改的非原子逻辑
• 若业务允许少量跳号，优先选择无回收逻辑的方案，性能更高；若严格要求连续不跳号，可增加失效序列号回收池，分配时优先取回收池内的序列号

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3913335