SegmentId 与 SegmentChainId

号段 ID 来自存储中的一个计数器。实例不必每个 ID 都访问存储，而是一次申请 step 个 ID，即一个号段，再从内存中逐个发放。

原理

存储为命名空间中的每个生成器名称维护一个计数器，即最大 ID。IdSegmentDistributor 原子地给它加上 step 并返回新值，于是该实例拥有从 maxId - step + 1 到 maxId 的 ID，其他实例拿不到这些 ID。

有序性。 每个实例发放递增的 ID，下一个号段总比上一个大：ID 在单实例内单调递增。不同实例同时持有不同的号段，因此跨实例的 ID 趋势递增，乱序窗口大约是 step 乘以实例数。只有一个实例时，ID 单调递增。
步长。 即使 step=1，跨实例也不是严格单调递增：两个实例可能拿到相邻的 ID，却以相反的顺序写入。步长越小，ID 越接近连续，重启时丢弃的 ID 也越少（号段中未用完的部分会被跳过）；步长越大，访问存储的次数越少。
偏移量。 offset 是计数器创建时的初始值，例如用于接续已有表中的 ID。它只对尚不存在的计数器生效。
可用性。 每当需要新号段时，生成就要依赖存储。号段链会预留号段，以扛过存储短暂的不可用。

DefaultSegmentId

DefaultSegmentId（cosid.segment.mode: segment）在当前号段用完时，由调用线程获取下一个号段。该线程要等待一次存储往返，这会体现在尾延迟上：CosId 1.x 的历史 JMH 结果中 P99.99 为 46.6 µs（方案对比、基准测试）。

SegmentChainId

SegmentChainId（cosid.segment.mode: chain，默认）在正在使用的号段之后维护一条号段链。后台的预取任务（PrefetchWorker）让链的长度至少保持 safe-distance 个号段（默认 2），因此调用线程几乎从不等待存储：在同一批历史结果中每秒约 1.27 亿个 ID，P99.99 为 0.208 µs，接近 AtomicLong。

号段链会根据需求自适应：

定时预取。 预取任务每隔 prefetch-worker.prefetch-period（1 秒）把链补足到安全距离。
饥饿扩容。 调用线程发现没有可用号段时，会自己获取一个并唤醒预取任务；预取任务把预取距离翻倍（最多 max-prefetch-distance，10,000 个号段），并在一次存储调用中申请这么多号段。需求下降后，距离再减半，直到回到安全距离。

因此号段链适合较小的 step：流量需要时预取距离会增长，不需要时 ID 仍然接近连续。

SegmentChainId 实现了 AutoCloseable：close() 停止后台预取，之后生成仍可继续，只是不再预取。prefetch-timeout 限制每次后台预取的时长（默认不限制）。

为什么不同存储都能达到同样的峰值

基准测试中，在 step=1000 时 Redis 和 MySQL 的号段链都能达到每秒约 1.2 亿个 ID，尽管 Redis 的响应要快得多。原因在于饥饿扩容：预取任务不断把每次申请的号段数翻倍，只要时间足够，任何存储发放 ID 的速度都会超过线程消耗的速度，峰值就是内存计数器的速度。

TPS(SegmentChainId) ≈ step × 扩容系数 × TPS(IdSegmentDistributor) × T ≤ TPS(AtomicLong)

其中扩容系数是饥饿时预取距离的增长倍数（2，即翻倍），T 是基准测试已运行的时长。更快的存储只是更早达到峰值（T 更小）。

号段有效期

ttl（单位为秒，默认永不过期）让号段过期：实例不再使用超过有效期的号段，跳过其中剩余的 ID 并申请新号段。分组号段会在分组结束时自动过期。

分组号段

分组号段在每个分组（例如每年、每月或每天）重新开始计数，可用于生成 BIZ-20260101-00000001 这样的业务编号：

yaml

cosid:
  segment:
    enabled: true
    provider:
      order_no:
        group:
          by: year_month_day
          pattern: yyyyMMdd
        converter:
          type: to_string
          prefix: BIZ-
          group-prefix:
            enabled: true
          to-string:
            pad-start: true
            char-size: 8

每个分组在存储中是独立的计数器，名称为 {name}@{group}（例如 order_no@20260101），从 offset 开始。SegmentId.generateGrouped() 返回同时包含分组和值的 GroupedId，converter.asString(groupedId) 会把分组作为前缀格式化。更多示例见常用 ID 配方。

号段存储

cosid.segment.distributor.type 选择存储：redis（默认）、jdbc、mongo、zookeeper 或 proxy，也可以是应用中某个 CosIdStoreProvider 的类型。见选择后端。

配置

yaml

cosid:
  namespace: ${spring.application.name}
  segment:
    enabled: true
    distributor:
      type: redis
    share:
      step: 100
    provider:
      order:
        offset: 10000
        step: 100

这会注册共享生成器（__share__SegmentId）和名为 order 的生成器，两者都是号段链。全部属性见 SegmentId 配置。

SegmentId 与 SegmentChainId ​

原理 ​

DefaultSegmentId ​

SegmentChainId ​

为什么不同存储都能达到同样的峰值 ​

号段有效期 ​

分组号段 ​

号段存储 ​

配置 ​