1. 金融分布式ID概述

金融分布式ID是在金融系统中用于唯一标识各种金融资源的标识符。金融系统对ID的要求更加严格,需要满足全局唯一、高性能、高可用、趋势递增、信息安全、合规性、审计追踪、风险控制等特性。金融分布式ID不仅要保证技术层面的唯一性,还要满足金融监管要求,支持审计追踪,防范风险。本文将详细介绍金融级分布式ID生成方案的原理、实现细节以及在Java企业级金融应用中的最佳实践。

1.1 金融分布式ID核心价值

  1. 全局唯一性: 在整个金融系统中保证ID的唯一性
  2. 高性能: 支持高并发金融交易场景下的ID生成
  3. 高可用性: 金融系统故障时仍能正常生成ID
  4. 趋势递增: ID具有时间顺序性,便于数据库索引和审计
  5. 信息安全: 避免暴露金融业务信息
  6. 合规性: 满足金融监管要求
  7. 审计追踪: 支持完整的审计追踪
  8. 风险控制: 防范金融风险

1.2 金融分布式ID应用场景

  • 交易系统: 交易ID、订单ID、支付ID生成
  • 账户系统: 账户ID、卡号ID、用户ID生成
  • 风控系统: 风控ID、规则ID、事件ID生成
  • 清算系统: 清算ID、结算ID、对账ID生成
  • 监管系统: 监管ID、报告ID、合规ID生成

1.3 金融分布式ID实现方案

  • 金融雪花算法: 增强版雪花算法,支持金融特性
  • 金融UUID: 金融级UUID生成器
  • 金融数据库自增: 基于数据库的金融级自增ID
  • 金融Redis: 基于Redis的金融级原子操作
  • 金融Zookeeper: 基于Zookeeper的金融级序列号
  • 金融Leaf: 金融级分布式ID生成器

2. 金融分布式ID基础实现

2.1 金融分布式ID配置类

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/**
* 金融分布式ID配置类
* @author Java实战
*/
@Configuration
@EnableConfigurationProperties(FinancialDistributedIdProperties.class)
public class FinancialDistributedIdConfig {

@Autowired
private FinancialDistributedIdProperties properties;

/**
* 金融雪花算法ID生成器
* @return 金融雪花算法ID生成器
*/
@Bean
public FinancialSnowflakeIdGenerator financialSnowflakeIdGenerator() {
return new FinancialSnowflakeIdGenerator(
properties.getSnowflake().getWorkerId(),
properties.getSnowflake().getDatacenterId(),
properties.getSnowflake().getFinancialId()
);
}

/**
* 金融UUID生成器
* @return 金融UUID生成器
*/
@Bean
public FinancialUuidGenerator financialUuidGenerator() {
return new FinancialUuidGenerator();
}

/**
* 金融数据库自增ID生成器
* @return 金融数据库自增ID生成器
*/
@Bean
public FinancialDatabaseIdGenerator financialDatabaseIdGenerator() {
return new FinancialDatabaseIdGenerator();
}

/**
* 金融Redis ID生成器
* @return 金融Redis ID生成器
*/
@Bean
public FinancialRedisIdGenerator financialRedisIdGenerator() {
return new FinancialRedisIdGenerator();
}

/**
* 金融Zookeeper ID生成器
* @return 金融Zookeeper ID生成器
*/
@Bean
public FinancialZookeeperIdGenerator financialZookeeperIdGenerator() {
return new FinancialZookeeperIdGenerator();
}

/**
* 金融分布式ID服务
* @return 金融分布式ID服务
*/
@Bean
public FinancialDistributedIdService financialDistributedIdService() {
return new FinancialDistributedIdService();
}

/**
* 金融分布式ID监控服务
* @return 金融分布式ID监控服务
*/
@Bean
public FinancialDistributedIdMonitorService financialDistributedIdMonitorService() {
return new FinancialDistributedIdMonitorService();
}

/**
* 金融分布式ID审计服务
* @return 金融分布式ID审计服务
*/
@Bean
public FinancialDistributedIdAuditService financialDistributedIdAuditService() {
return new FinancialDistributedIdAuditService();
}

/**
* 金融分布式ID风控服务
* @return 金融分布式ID风控服务
*/
@Bean
public FinancialDistributedIdRiskService financialDistributedIdRiskService() {
return new FinancialDistributedIdRiskService();
}

private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(FinancialDistributedIdConfig.class);
}

2.2 金融分布式ID属性配置

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/**
* 金融分布式ID属性配置
* @author Java实战
*/
@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "financial-distributed-id")
public class FinancialDistributedIdProperties {

/**
* 是否启用金融分布式ID
*/
private boolean enableFinancialDistributedId = true;

/**
* 默认ID生成器类型
*/
private String defaultGeneratorType = "FINANCIAL_SNOWFLAKE";

/**
* 金融雪花算法配置
*/
private FinancialSnowflakeConfig snowflake = new FinancialSnowflakeConfig();

/**
* 金融UUID配置
*/
private FinancialUuidConfig uuid = new FinancialUuidConfig();

/**
* 金融数据库自增配置
*/
private FinancialDatabaseConfig database = new FinancialDatabaseConfig();

/**
* 金融Redis配置
*/
private FinancialRedisConfig redis = new FinancialRedisConfig();

/**
* 金融Zookeeper配置
*/
private FinancialZookeeperConfig zookeeper = new FinancialZookeeperConfig();

/**
* 审计配置
*/
private AuditConfig audit = new AuditConfig();

/**
* 风控配置
*/
private RiskConfig risk = new RiskConfig();

/**
* 合规配置
*/
private ComplianceConfig compliance = new ComplianceConfig();

/**
* 是否启用监控
*/
private boolean enableMonitoring = true;

/**
* 监控间隔(毫秒)
*/
private long monitorInterval = 30000;

/**
* 是否启用告警
*/
private boolean enableAlert = true;

/**
* 生成失败率告警阈值
*/
private double failureRateAlertThreshold = 0.001;

/**
* 生成延迟告警阈值(毫秒)
*/
private long latencyAlertThreshold = 50;

/**
* 金融雪花算法配置类
*/
@Data
public static class FinancialSnowflakeConfig {
/**
* 工作机器ID
*/
private long workerId = 1L;

/**
* 数据中心ID
*/
private long datacenterId = 1L;

/**
* 金融ID
*/
private long financialId = 1L;

/**
* 起始时间戳
*/
private long startTimestamp = 1609459200000L; // 2021-01-01 00:00:00

/**
* 是否启用金融雪花算法
*/
private boolean enableSnowflake = true;

/**
* 序列号位数
*/
private long sequenceBits = 10L;

/**
* 机器标识位数
*/
private long workerIdBits = 5L;

/**
* 数据中心标识位数
*/
private long datacenterIdBits = 5L;

/**
* 金融标识位数
*/
private long financialIdBits = 4L;

/**
* 时间戳位数
*/
private long timestampBits = 40L;

/**
* 是否启用加密
*/
private boolean enableEncryption = true;

/**
* 加密密钥
*/
private String encryptionKey = "financial-distributed-id-key";
}

/**
* 金融UUID配置类
*/
@Data
public static class FinancialUuidConfig {
/**
* UUID版本
*/
private String version = "UUID4";

/**
* 是否启用金融UUID
*/
private boolean enableUuid = false;

/**
* 是否使用连字符
*/
private boolean useHyphens = true;

/**
* 是否转大写
*/
private boolean useUpperCase = false;

/**
* 是否启用加密
*/
private boolean enableEncryption = true;

/**
* 加密密钥
*/
private String encryptionKey = "financial-uuid-key";
}

/**
* 金融数据库自增配置类
*/
@Data
public static class FinancialDatabaseConfig {
/**
* 数据源名称
*/
private String dataSourceName = "financial";

/**
* 是否启用金融数据库自增
*/
private boolean enableDatabase = false;

/**
* 表名
*/
private String tableName = "financial_id_generator";

/**
* 字段名
*/
private String fieldName = "id";

/**
* 步长
*/
private int step = 1;

/**
* 初始值
*/
private long initialValue = 1L;

/**
* 是否启用加密
*/
private boolean enableEncryption = true;

/**
* 加密密钥
*/
private String encryptionKey = "financial-database-key";
}

/**
* 金融Redis配置类
*/
@Data
public static class FinancialRedisConfig {
/**
* Redis键前缀
*/
private String keyPrefix = "financial:distributed:id:";

/**
* 是否启用金融Redis
*/
private boolean enableRedis = false;

/**
* 过期时间(秒)
*/
private long expireTime = 3600;

/**
* 步长
*/
private int step = 1;

/**
* 初始值
*/
private long initialValue = 1L;

/**
* 是否启用加密
*/
private boolean enableEncryption = true;

/**
* 加密密钥
*/
private String encryptionKey = "financial-redis-key";
}

/**
* 金融Zookeeper配置类
*/
@Data
public static class FinancialZookeeperConfig {
/**
* Zookeeper连接地址
*/
private String connectString = "localhost:2181";

/**
* 是否启用金融Zookeeper
*/
private boolean enableZookeeper = false;

/**
* 会话超时时间(毫秒)
*/
private int sessionTimeout = 30000;

/**
* 连接超时时间(毫秒)
*/
private int connectionTimeout = 10000;

/**
* 根路径
*/
private String rootPath = "/financial-distributed-id";

/**
* 是否启用加密
*/
private boolean enableEncryption = true;

/**
* 加密密钥
*/
private String encryptionKey = "financial-zookeeper-key";
}

/**
* 审计配置类
*/
@Data
public static class AuditConfig {
/**
* 是否启用审计
*/
private boolean enableAudit = true;

/**
* 审计日志级别
*/
private String auditLevel = "INFO";

/**
* 审计保留天数
*/
private int retentionDays = 2555; // 7年

/**
* 是否启用实时审计
*/
private boolean enableRealTimeAudit = true;

/**
* 审计队列大小
*/
private int auditQueueSize = 10000;
}

/**
* 风控配置类
*/
@Data
public static class RiskConfig {
/**
* 是否启用风控
*/
private boolean enableRisk = true;

/**
* 风控规则
*/
private List<String> riskRules = new ArrayList<>();

/**
* 风控阈值
*/
private Map<String, Object> riskThresholds = new HashMap<>();

/**
* 是否启用实时风控
*/
private boolean enableRealTimeRisk = true;

/**
* 风控队列大小
*/
private int riskQueueSize = 10000;
}

/**
* 合规配置类
*/
@Data
public static class ComplianceConfig {
/**
* 是否启用合规
*/
private boolean enableCompliance = true;

/**
* 合规规则
*/
private List<String> complianceRules = new ArrayList<>();

/**
* 合规检查间隔(毫秒)
*/
private long complianceCheckInterval = 60000;

/**
* 是否启用实时合规
*/
private boolean enableRealTimeCompliance = true;

/**
* 合规队列大小
*/
private int complianceQueueSize = 10000;
}
}

2.3 金融分布式ID数据模型类

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/**
* 金融分布式ID数据模型类
* @author Java实战
*/
@Data
@Table(name = "financial_distributed_id_record")
public class FinancialDistributedIdData {

/**
* 主键ID
*/
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
@Column(name = "id")
private Long id;

/**
* 金融分布式ID
*/
@Column(name = "financial_distributed_id", length = 64)
private String financialDistributedId;

/**
* ID类型
*/
@Column(name = "id_type", length = 32)
private String idType;

/**
* 生成器类型
*/
@Column(name = "generator_type", length = 32)
private String generatorType;

/**
* 业务类型
*/
@Column(name = "business_type", length = 32)
private String businessType;

/**
* 金融业务类型
*/
@Column(name = "financial_business_type", length = 32)
private String financialBusinessType;

/**
* 生成时间
*/
@Column(name = "generate_time")
private LocalDateTime generateTime;

/**
* 过期时间
*/
@Column(name = "expire_time")
private LocalDateTime expireTime;

/**
* 状态
*/
@Column(name = "status", length = 20)
private String status;

/**
* 加密状态
*/
@Column(name = "encryption_status", length = 20)
private String encryptionStatus;

/**
* 审计状态
*/
@Column(name = "audit_status", length = 20)
private String auditStatus;

/**
* 风控状态
*/
@Column(name = "risk_status", length = 20)
private String riskStatus;

/**
* 合规状态
*/
@Column(name = "compliance_status", length = 20)
private String complianceStatus;

/**
* 扩展属性(JSON格式)
*/
@Column(name = "extended_properties", columnDefinition = "TEXT")
private String extendedProperties;

/**
* 审计信息(JSON格式)
*/
@Column(name = "audit_info", columnDefinition = "TEXT")
private String auditInfo;

/**
* 风控信息(JSON格式)
*/
@Column(name = "risk_info", columnDefinition = "TEXT")
private String riskInfo;

/**
* 合规信息(JSON格式)
*/
@Column(name = "compliance_info", columnDefinition = "TEXT")
private String complianceInfo;

/**
* 创建时间
*/
@Column(name = "create_time")
@CreationTimestamp
private LocalDateTime createTime;

/**
* 更新时间
*/
@Column(name = "update_time")
@UpdateTimestamp
private LocalDateTime updateTime;

public FinancialDistributedIdData() {
this.status = "ACTIVE";
this.encryptionStatus = "ENCRYPTED";
this.auditStatus = "PENDING";
this.riskStatus = "PENDING";
this.complianceStatus = "PENDING";
this.generateTime = LocalDateTime.now();
}

public FinancialDistributedIdData(String financialDistributedId, String idType, String generatorType) {
this();
this.financialDistributedId = financialDistributedId;
this.idType = idType;
this.generatorType = generatorType;
}

/**
* 验证金融分布式ID数据
* @return 是否有效
*/
public boolean validate() {
if (financialDistributedId == null || financialDistributedId.isEmpty()) {
return false;
}

if (idType == null || idType.isEmpty()) {
return false;
}

if (generatorType == null || generatorType.isEmpty()) {
return false;
}

if (financialBusinessType == null || financialBusinessType.isEmpty()) {
return false;
}

return true;
}

/**
* 是否过期
* @return 是否过期
*/
public boolean isExpired() {
if (expireTime == null) {
return false;
}
return LocalDateTime.now().isAfter(expireTime);
}

/**
* 是否已加密
* @return 是否已加密
*/
public boolean isEncrypted() {
return "ENCRYPTED".equals(this.encryptionStatus);
}

/**
* 是否已审计
* @return 是否已审计
*/
public boolean isAudited() {
return "AUDITED".equals(this.auditStatus);
}

/**
* 是否已风控
* @return 是否已风控
*/
public boolean isRiskChecked() {
return "RISK_CHECKED".equals(this.riskStatus);
}

/**
* 是否已合规
* @return 是否已合规
*/
public boolean isCompliant() {
return "COMPLIANT".equals(this.complianceStatus);
}

/**
* 设置扩展属性
* @param key 键
* @param value 值
*/
public void setExtendedProperty(String key, Object value) {
Map<String, Object> properties = getExtendedPropertiesMap();
properties.put(key, value);
this.extendedProperties = JSON.toJSONString(properties);
}

/**
* 获取扩展属性
* @param key 键
* @return
*/
public Object getExtendedProperty(String key) {
Map<String, Object> properties = getExtendedPropertiesMap();
return properties.get(key);
}

/**
* 获取扩展属性Map
* @return 扩展属性Map
*/
private Map<String, Object> getExtendedPropertiesMap() {
if (extendedProperties == null || extendedProperties.isEmpty()) {
return new HashMap<>();
}
try {
return JSON.parseObject(extendedProperties, new TypeReference<Map<String, Object>>() {});
} catch (Exception e) {
return new HashMap<>();
}
}

/**
* 设置扩展属性Map
* @param properties 扩展属性Map
*/
public void setExtendedPropertiesMap(Map<String, Object> properties) {
this.extendedProperties = JSON.toJSONString(properties);
}

/**
* 设置审计信息
* @param auditInfo 审计信息
*/
public void setAuditInfo(Map<String, Object> auditInfo) {
this.auditInfo = JSON.toJSONString(auditInfo);
}

/**
* 获取审计信息
* @return 审计信息
*/
public Map<String, Object> getAuditInfo() {
if (auditInfo == null || auditInfo.isEmpty()) {
return new HashMap<>();
}
try {
return JSON.parseObject(auditInfo, new TypeReference<Map<String, Object>>() {});
} catch (Exception e) {
return new HashMap<>();
}
}

/**
* 设置风控信息
* @param riskInfo 风控信息
*/
public void setRiskInfo(Map<String, Object> riskInfo) {
this.riskInfo = JSON.toJSONString(riskInfo);
}

/**
* 获取风控信息
* @return 风控信息
*/
public Map<String, Object> getRiskInfo() {
if (riskInfo == null || riskInfo.isEmpty()) {
return new HashMap<>();
}
try {
return JSON.parseObject(riskInfo, new TypeReference<Map<String, Object>>() {});
} catch (Exception e) {
return new HashMap<>();
}
}

/**
* 设置合规信息
* @param complianceInfo 合规信息
*/
public void setComplianceInfo(Map<String, Object> complianceInfo) {
this.complianceInfo = JSON.toJSONString(complianceInfo);
}

/**
* 获取合规信息
* @return 合规信息
*/
public Map<String, Object> getComplianceInfo() {
if (complianceInfo == null || complianceInfo.isEmpty()) {
return new HashMap<>();
}
try {
return JSON.parseObject(complianceInfo, new TypeReference<Map<String, Object>>() {});
} catch (Exception e) {
return new HashMap<>();
}
}
}

/**
* 金融分布式ID生成结果类
* @author Java实战
*/
@Data
public class FinancialDistributedIdResult {

/**
* 是否成功
*/
private boolean success;

/**
* 生成的ID
*/
private String id;

/**
* ID类型
*/
private String idType;

/**
* 生成器类型
*/
private String generatorType;

/**
* 业务类型
*/
private String businessType;

/**
* 金融业务类型
*/
private String financialBusinessType;

/**
* 生成时间
*/
private LocalDateTime generateTime;

/**
* 错误信息
*/
private String error;

/**
* 开始时间
*/
private long startTime;

/**
* 结束时间
*/
private long endTime;

/**
* 重试次数
*/
private int retryCount;

/**
* 加密状态
*/
private String encryptionStatus;

/**
* 审计状态
*/
private String auditStatus;

/**
* 风控状态
*/
private String riskStatus;

/**
* 合规状态
*/
private String complianceStatus;

/**
* 扩展属性
*/
private Map<String, Object> extendedProperties;

/**
* 审计信息
*/
private Map<String, Object> auditInfo;

/**
* 风控信息
*/
private Map<String, Object> riskInfo;

/**
* 合规信息
*/
private Map<String, Object> complianceInfo;

public FinancialDistributedIdResult() {
this.success = false;
this.retryCount = 0;
this.extendedProperties = new HashMap<>();
this.auditInfo = new HashMap<>();
this.riskInfo = new HashMap<>();
this.complianceInfo = new HashMap<>();
this.encryptionStatus = "ENCRYPTED";
this.auditStatus = "PENDING";
this.riskStatus = "PENDING";
this.complianceStatus = "PENDING";
}

public FinancialDistributedIdResult(String id, String idType, String generatorType) {
this();
this.id = id;
this.idType = idType;
this.generatorType = generatorType;
this.generateTime = LocalDateTime.now();
}

/**
* 获取生成耗时
* @return 生成耗时(毫秒)
*/
public long getDuration() {
return endTime - startTime;
}

/**
* 是否成功
* @return 是否成功
*/
public boolean isSuccess() {
return success;
}

/**
* 增加重试次数
*/
public void incrementRetryCount() {
this.retryCount++;
}

/**
* 是否已加密
* @return 是否已加密
*/
public boolean isEncrypted() {
return "ENCRYPTED".equals(this.encryptionStatus);
}

/**
* 是否已审计
* @return 是否已审计
*/
public boolean isAudited() {
return "AUDITED".equals(this.auditStatus);
}

/**
* 是否已风控
* @return 是否已风控
*/
public boolean isRiskChecked() {
return "RISK_CHECKED".equals(this.riskStatus);
}

/**
* 是否已合规
* @return 是否已合规
*/
public boolean isCompliant() {
return "COMPLIANT".equals(this.complianceStatus);
}
}

/**
* 金融分布式ID状态信息类
* @author Java实战
*/
@Data
public class FinancialDistributedIdStatus {

/**
* 总生成数
*/
private long totalGenerated;

/**
* 成功生成数
*/
private long successGenerated;

/**
* 失败生成数
*/
private long failureGenerated;

/**
* 重试生成数
*/
private long retryGenerated;

/**
* 加密生成数
*/
private long encryptedGenerated;

/**
* 审计生成数
*/
private long auditedGenerated;

/**
* 风控生成数
*/
private long riskCheckedGenerated;

/**
* 合规生成数
*/
private long compliantGenerated;

/**
* 成功率
*/
private double successRate;

/**
* 失败率
*/
private double failureRate;

/**
* 重试率
*/
private double retryRate;

/**
* 加密率
*/
private double encryptionRate;

/**
* 审计率
*/
private double auditRate;

/**
* 风控率
*/
private double riskRate;

/**
* 合规率
*/
private double complianceRate;

/**
* 平均生成时间(毫秒)
*/
private double averageGenerateTime;

/**
* 最大生成时间(毫秒)
*/
private long maxGenerateTime;

/**
* 最小生成时间(毫秒)
*/
private long minGenerateTime;

/**
* 最后检查时间
*/
private Long lastCheckTime;

/**
* 系统状态
*/
private String systemStatus;

/**
* 各生成器状态
*/
private Map<String, FinancialGeneratorStatus> generatorStatuses;

public FinancialDistributedIdStatus() {
this.lastCheckTime = System.currentTimeMillis();
this.systemStatus = "HEALTHY";
this.generatorStatuses = new HashMap<>();
}

/**
* 计算成功率
* @return 成功率
*/
public double calculateSuccessRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) successGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 计算失败率
* @return 失败率
*/
public double calculateFailureRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) failureGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 计算重试率
* @return 重试率
*/
public double calculateRetryRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) retryGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 计算加密率
* @return 加密率
*/
public double calculateEncryptionRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) encryptedGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 计算审计率
* @return 审计率
*/
public double calculateAuditRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) auditedGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 计算风控率
* @return 风控率
*/
public double calculateRiskRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) riskCheckedGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 计算合规率
* @return 合规率
*/
public double calculateComplianceRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) compliantGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 是否健康
* @return 是否健康
*/
public boolean isHealthy() {
return successRate >= 0.999 && failureRate <= 0.001 &&
encryptionRate >= 0.999 && auditRate >= 0.999 &&
riskRate >= 0.999 && complianceRate >= 0.999;
}
}

/**
* 金融生成器状态类
* @author Java实战
*/
@Data
public class FinancialGeneratorStatus {

/**
* 生成器类型
*/
private String generatorType;

/**
* 总生成数
*/
private long totalGenerated;

/**
* 成功生成数
*/
private long successGenerated;

/**
* 失败生成数
*/
private long failureGenerated;

/**
* 加密生成数
*/
private long encryptedGenerated;

/**
* 审计生成数
*/
private long auditedGenerated;

/**
* 风控生成数
*/
private long riskCheckedGenerated;

/**
* 合规生成数
*/
private long compliantGenerated;

/**
* 平均生成时间(毫秒)
*/
private double averageGenerateTime;

/**
* 最后生成时间
*/
private LocalDateTime lastGenerateTime;

/**
* 生成器状态
*/
private String status;

public FinancialGeneratorStatus() {
this.status = "ACTIVE";
}

public FinancialGeneratorStatus(String generatorType) {
this();
this.generatorType = generatorType;
}

/**
* 计算成功率
* @return 成功率
*/
public double calculateSuccessRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) successGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 计算加密率
* @return 加密率
*/
public double calculateEncryptionRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) encryptedGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 计算审计率
* @return 审计率
*/
public double calculateAuditRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) auditedGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 计算风控率
* @return 风控率
*/
public double calculateRiskRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) riskCheckedGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 计算合规率
* @return 合规率
*/
public double calculateComplianceRate() {
if (totalGenerated > 0) {
return (double) compliantGenerated / totalGenerated;
}
return 0.0;
}

/**
* 是否健康
* @return 是否健康
*/
public boolean isHealthy() {
return calculateSuccessRate() >= 0.999 &&
calculateEncryptionRate() >= 0.999 &&
calculateAuditRate() >= 0.999 &&
calculateRiskRate() >= 0.999 &&
calculateComplianceRate() >= 0.999;
}
}

2.4 基础金融分布式ID服务

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
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/**
* 基础金融分布式ID服务
* @author Java实战
*/
@Service
@Slf4j
public class FinancialDistributedIdService {

@Autowired
private FinancialDistributedIdProperties properties;

@Autowired
private FinancialSnowflakeIdGenerator financialSnowflakeIdGenerator;

@Autowired
private FinancialUuidGenerator financialUuidGenerator;

@Autowired
private FinancialDatabaseIdGenerator financialDatabaseIdGenerator;

@Autowired
private FinancialRedisIdGenerator financialRedisIdGenerator;

@Autowired
private FinancialZookeeperIdGenerator financialZookeeperIdGenerator;

@Autowired
private FinancialDistributedIdMonitorService financialDistributedIdMonitorService;

@Autowired
private FinancialDistributedIdAuditService financialDistributedIdAuditService;

@Autowired
private FinancialDistributedIdRiskService financialDistributedIdRiskService;

@Autowired
private FinancialDistributedIdRepository financialDistributedIdRepository;

/**
* 生成金融分布式ID
* @param idType ID类型
* @param businessType 业务类型
* @param financialBusinessType 金融业务类型
* @return 生成结果
*/
public FinancialDistributedIdResult generateFinancialId(String idType, String businessType, String financialBusinessType) {
return generateFinancialId(idType, businessType, financialBusinessType, properties.getDefaultGeneratorType());
}

/**
* 生成金融分布式ID(指定生成器)
* @param idType ID类型
* @param businessType 业务类型
* @param financialBusinessType 金融业务类型
* @param generatorType 生成器类型
* @return 生成结果
*/
public FinancialDistributedIdResult generateFinancialId(String idType, String businessType, String financialBusinessType, String generatorType) {
log.info("生成金融分布式ID,ID类型: {}, 业务类型: {}, 金融业务类型: {}, 生成器类型: {}",
idType, businessType, financialBusinessType, generatorType);

FinancialDistributedIdResult result = new FinancialDistributedIdResult();
result.setIdType(idType);
result.setBusinessType(businessType);
result.setFinancialBusinessType(financialBusinessType);
result.setGeneratorType(generatorType);
result.setStartTime(System.currentTimeMillis());

try {
// 参数验证
validateParameters(idType, businessType, financialBusinessType, generatorType, result);
if (!result.isSuccess()) {
return result;
}

// 风控检查
if (!performRiskCheck(idType, businessType, financialBusinessType, result)) {
return result;
}

// 合规检查
if (!performComplianceCheck(idType, businessType, financialBusinessType, result)) {
return result;
}

// 根据生成器类型生成ID
String id = generateIdByType(generatorType, idType, businessType, financialBusinessType);

if (id != null && !id.isEmpty()) {
result.setSuccess(true);
result.setId(id);
result.setGenerateTime(LocalDateTime.now());
result.setEndTime(System.currentTimeMillis());

// 加密ID
if (properties.getSnowflake().isEnableEncryption()) {
id = encryptId(id, generatorType);
result.setId(id);
}

// 记录成功指标
financialDistributedIdMonitorService.recordSuccessGeneration(generatorType, result.getDuration());

// 审计记录
performAudit(result);

// 保存ID记录
saveFinancialIdRecord(result);

log.info("金融分布式ID生成成功,ID: {}, 类型: {}, 生成器: {}", id, idType, generatorType);
} else {
result.setSuccess(false);
result.setError("ID生成失败");
result.setEndTime(System.currentTimeMillis());

// 记录失败指标
financialDistributedIdMonitorService.recordFailureGeneration(generatorType);

log.warn("金融分布式ID生成失败,类型: {}, 生成器: {}", idType, generatorType);
}

return result;

} catch (Exception e) {
log.error("金融分布式ID生成异常,类型: {}, 生成器: {}", idType, generatorType, e);

result.setSuccess(false);
result.setError("金融分布式ID生成异常: " + e.getMessage());
result.setEndTime(System.currentTimeMillis());

// 记录失败指标
financialDistributedIdMonitorService.recordFailureGeneration(generatorType);

return result;
}
}

/**
* 验证参数
*/
private void validateParameters(String idType, String businessType, String financialBusinessType,
String generatorType, FinancialDistributedIdResult result) {
if (idType == null || idType.isEmpty()) {
result.setSuccess(false);
result.setError("ID类型不能为空");
result.setEndTime(System.currentTimeMillis());
return;
}

if (businessType == null || businessType.isEmpty()) {
result.setSuccess(false);
result.setError("业务类型不能为空");
result.setEndTime(System.currentTimeMillis());
return;
}

if (financialBusinessType == null || financialBusinessType.isEmpty()) {
result.setSuccess(false);
result.setError("金融业务类型不能为空");
result.setEndTime(System.currentTimeMillis());
return;
}

if (generatorType == null || generatorType.isEmpty()) {
result.setSuccess(false);
result.setError("生成器类型不能为空");
result.setEndTime(System.currentTimeMillis());
return;
}
}

/**
* 执行风控检查
* @param idType ID类型
* @param businessType 业务类型
* @param financialBusinessType 金融业务类型
* @param result 生成结果
* @return 是否通过风控检查
*/
private boolean performRiskCheck(String idType, String businessType, String financialBusinessType,
FinancialDistributedIdResult result) {
try {
if (properties.getRisk().isEnableRisk()) {
Map<String, Object> riskInfo = financialDistributedIdRiskService.performRiskCheck(
idType, businessType, financialBusinessType);

result.setRiskInfo(riskInfo);

if (riskInfo.containsKey("riskLevel") && "HIGH".equals(riskInfo.get("riskLevel"))) {
result.setSuccess(false);
result.setError("风控检查未通过");
result.setEndTime(System.currentTimeMillis());
return false;
}

result.setRiskStatus("RISK_CHECKED");
}

return true;

} catch (Exception e) {
log.error("风控检查异常", e);
return false;
}
}

/**
* 执行合规检查
* @param idType ID类型
* @param businessType 业务类型
* @param financialBusinessType 金融业务类型
* @param result 生成结果
* @return 是否通过合规检查
*/
private boolean performComplianceCheck(String idType, String businessType, String financialBusinessType,
FinancialDistributedIdResult result) {
try {
if (properties.getCompliance().isEnableCompliance()) {
Map<String, Object> complianceInfo = new HashMap<>();
complianceInfo.put("idType", idType);
complianceInfo.put("businessType", businessType);
complianceInfo.put("financialBusinessType", financialBusinessType);
complianceInfo.put("checkTime", LocalDateTime.now());
complianceInfo.put("complianceStatus", "COMPLIANT");

result.setComplianceInfo(complianceInfo);
result.setComplianceStatus("COMPLIANT");
}

return true;

} catch (Exception e) {
log.error("合规检查异常", e);
return false;
}
}

/**
* 根据生成器类型生成ID
* @param generatorType 生成器类型
* @param idType ID类型
* @param businessType 业务类型
* @param financialBusinessType 金融业务类型
* @return 生成的ID
*/
private String generateIdByType(String generatorType, String idType, String businessType, String financialBusinessType) {
switch (generatorType.toUpperCase()) {
case "FINANCIAL_SNOWFLAKE":
if (properties.getSnowflake().isEnableSnowflake()) {
return String.valueOf(financialSnowflakeIdGenerator.nextId());
}
break;
case "FINANCIAL_UUID":
if (properties.getUuid().isEnableUuid()) {
return financialUuidGenerator.generateFinancialUuid();
}
break;
case "FINANCIAL_DATABASE":
if (properties.getDatabase().isEnableDatabase()) {
return String.valueOf(financialDatabaseIdGenerator.nextId());
}
break;
case "FINANCIAL_REDIS":
if (properties.getRedis().isEnableRedis()) {
return String.valueOf(financialRedisIdGenerator.nextId());
}
break;
case "FINANCIAL_ZOOKEEPER":
if (properties.getZookeeper().isEnableZookeeper()) {
return String.valueOf(financialZookeeperIdGenerator.nextId());
}
break;
default:
log.warn("不支持的生成器类型: {}", generatorType);
return null;
}

log.warn("生成器类型 {} 未启用", generatorType);
return null;
}

/**
* 加密ID
* @param id ID
* @param generatorType 生成器类型
* @return 加密后的ID
*/
private String encryptId(String id, String generatorType) {
try {
String encryptionKey = getEncryptionKey(generatorType);
return AESUtil.encrypt(id, encryptionKey);
} catch (Exception e) {
log.error("ID加密异常", e);
return id;
}
}

/**
* 获取加密密钥
* @param generatorType 生成器类型
* @return 加密密钥
*/
private String getEncryptionKey(String generatorType) {
switch (generatorType.toUpperCase()) {
case "FINANCIAL_SNOWFLAKE":
return properties.getSnowflake().getEncryptionKey();
case "FINANCIAL_UUID":
return properties.getUuid().getEncryptionKey();
case "FINANCIAL_DATABASE":
return properties.getDatabase().getEncryptionKey();
case "FINANCIAL_REDIS":
return properties.getRedis().getEncryptionKey();
case "FINANCIAL_ZOOKEEPER":
return properties.getZookeeper().getEncryptionKey();
default:
return "default-financial-key";
}
}

/**
* 执行审计
* @param result 生成结果
*/
private void performAudit(FinancialDistributedIdResult result) {
try {
if (properties.getAudit().isEnableAudit()) {
Map<String, Object> auditInfo = new HashMap<>();
auditInfo.put("id", result.getId());
auditInfo.put("idType", result.getIdType());
auditInfo.put("businessType", result.getBusinessType());
auditInfo.put("financialBusinessType", result.getFinancialBusinessType());
auditInfo.put("generatorType", result.getGeneratorType());
auditInfo.put("generateTime", result.getGenerateTime());
auditInfo.put("duration", result.getDuration());
auditInfo.put("auditTime", LocalDateTime.now());

result.setAuditInfo(auditInfo);
result.setAuditStatus("AUDITED");

financialDistributedIdAuditService.recordAudit(auditInfo);
}

} catch (Exception e) {
log.error("审计记录异常", e);
}
}

/**
* 保存金融ID记录
* @param result 生成结果
*/
private void saveFinancialIdRecord(FinancialDistributedIdResult result) {
try {
FinancialDistributedIdData data = new FinancialDistributedIdData(
result.getId(),
result.getIdType(),
result.getGeneratorType()
);
data.setBusinessType(result.getBusinessType());
data.setFinancialBusinessType(result.getFinancialBusinessType());
data.setGenerateTime(result.getGenerateTime());
data.setEncryptionStatus(result.getEncryptionStatus());
data.setAuditStatus(result.getAuditStatus());
data.setRiskStatus(result.getRiskStatus());
data.setComplianceStatus(result.getComplianceStatus());
data.setExtendedPropertiesMap(result.getExtendedProperties());
data.setAuditInfo(result.getAuditInfo());
data.setRiskInfo(result.getRiskInfo());
data.setComplianceInfo(result.getComplianceInfo());

financialDistributedIdRepository.save(data);

} catch (Exception e) {
log.error("保存金融ID记录异常", e);
}
}

/**
* 批量生成金融分布式ID
* @param idType ID类型
* @param businessType 业务类型
* @param financialBusinessType 金融业务类型
* @param count 生成数量
* @return 生成结果列表
*/
public List<FinancialDistributedIdResult> batchGenerateFinancialId(String idType, String businessType,
String financialBusinessType, int count) {
return batchGenerateFinancialId(idType, businessType, financialBusinessType, count, properties.getDefaultGeneratorType());
}

/**
* 批量生成金融分布式ID(指定生成器)
* @param idType ID类型
* @param businessType 业务类型
* @param financialBusinessType 金融业务类型
* @param count 生成数量
* @param generatorType 生成器类型
* @return 生成结果列表
*/
public List<FinancialDistributedIdResult> batchGenerateFinancialId(String idType, String businessType,
String financialBusinessType, int count, String generatorType) {
log.info("批量生成金融分布式ID,ID类型: {}, 业务类型: {}, 金融业务类型: {}, 数量: {}, 生成器类型: {}",
idType, businessType, financialBusinessType, count, generatorType);

List<FinancialDistributedIdResult> results = new ArrayList<>();

try {
for (int i = 0; i < count; i++) {
FinancialDistributedIdResult result = generateFinancialId(idType, businessType, financialBusinessType, generatorType);
results.add(result);
}

log.info("批量生成金融分布式ID完成,成功数量: {}",
results.stream().mapToInt(r -> r.isSuccess() ? 1 : 0).sum());

} catch (Exception e) {
log.error("批量生成金融分布式ID异常", e);
}

return results;
}

/**
* 获取金融分布式ID状态
* @return 金融分布式ID状态
*/
public FinancialDistributedIdStatus getFinancialDistributedIdStatus() {
log.info("获取金融分布式ID状态");

try {
return financialDistributedIdMonitorService.getStatus();
} catch (Exception e) {
log.error("获取金融分布式ID状态异常", e);
return null;
}
}

/**
* 验证金融ID格式
* @param id ID
* @param idType ID类型
* @return 是否有效
*/
public boolean validateFinancialIdFormat(String id, String idType) {
log.info("验证金融ID格式,ID: {}, 类型: {}", id, idType);

try {
if (id == null || id.isEmpty()) {
return false;
}

// 解密ID
String decryptedId = decryptId(id, idType);

switch (idType.toUpperCase()) {
case "FINANCIAL_SNOWFLAKE":
return validateFinancialSnowflakeId(decryptedId);
case "FINANCIAL_UUID":
return validateFinancialUuid(decryptedId);
case "FINANCIAL_DATABASE":
return validateFinancialDatabaseId(decryptedId);
case "FINANCIAL_REDIS":
return validateFinancialRedisId(decryptedId);
case "FINANCIAL_ZOOKEEPER":
return validateFinancialZookeeperId(decryptedId);
default:
return false;
}

} catch (Exception e) {
log.error("验证金融ID格式异常", e);
return false;
}
}

/**
* 解密ID
* @param id ID
* @param idType ID类型
* @return 解密后的ID
*/
private String decryptId(String id, String idType) {
try {
String encryptionKey = getEncryptionKey(idType);
return AESUtil.decrypt(id, encryptionKey);
} catch (Exception e) {
log.error("ID解密异常", e);
return id;
}
}

/**
* 验证金融雪花算法ID
* @param id ID
* @return 是否有效
*/
private boolean validateFinancialSnowflakeId(String id) {
try {
long idLong = Long.parseLong(id);
return idLong > 0;
} catch (NumberFormatException e) {
return false;
}
}

/**
* 验证金融UUID
* @param id ID
* @return 是否有效
*/
private boolean validateFinancialUuid(String id) {
try {
UUID.fromString(id);
return true;
} catch (IllegalArgumentException e) {
return false;
}
}

/**
* 验证金融数据库ID
* @param id ID
* @return 是否有效
*/
private boolean validateFinancialDatabaseId(String id) {
try {
long idLong = Long.parseLong(id);
return idLong > 0;
} catch (NumberFormatException e) {
return false;
}
}

/**
* 验证金融Redis ID
* @param id ID
* @return 是否有效
*/
private boolean validateFinancialRedisId(String id) {
try {
long idLong = Long.parseLong(id);
return idLong > 0;
} catch (NumberFormatException e) {
return false;
}
}

/**
* 验证金融Zookeeper ID
* @param id ID
* @return 是否有效
*/
private boolean validateFinancialZookeeperId(String id) {
try {
long idLong = Long.parseLong(id);
return idLong > 0;
} catch (NumberFormatException e) {
return false;
}
}
}

3. 高级功能实现

3.1 金融雪花算法ID生成器

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/**
* 金融雪花算法ID生成器
* @author Java实战
*/
@Component
@Slf4j
public class FinancialSnowflakeIdGenerator {

@Autowired
private FinancialDistributedIdProperties properties;

// 开始时间戳 (2021-01-01 00:00:00)
private final long startTimestamp = 1609459200000L;

// 序列号占用的位数
private final long sequenceBits = 10L;

// 机器标识占用的位数
private final long workerIdBits = 5L;

// 数据中心标识占用的位数
private final long datacenterIdBits = 5L;

// 金融标识占用的位数
private final long financialIdBits = 4L;

// 时间戳占用的位数
private final long timestampBits = 40L;

// 机器ID最大值
private final long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);

// 数据中心ID最大值
private final long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);

// 金融ID最大值
private final long maxFinancialId = -1L ^ (-1L << financialIdBits);

// 序列号最大值
private final long maxSequence = -1L ^ (-1L << sequenceBits);

// 机器ID左移位数
private final long workerIdShift = sequenceBits;

// 数据中心ID左移位数
private final long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;

// 金融ID左移位数
private final long financialIdShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;

// 时间戳左移位数
private final long timestampShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits + financialIdBits;

// 工作机器ID
private long workerId;

// 数据中心ID
private long datacenterId;

// 金融ID
private long financialId;

// 序列号
private long sequence = 0L;

// 上次生成ID的时间戳
private long lastTimestamp = -1L;

/**
* 构造函数
* @param workerId 工作机器ID
* @param datacenterId 数据中心ID
* @param financialId 金融ID
*/
public FinancialSnowflakeIdGenerator(long workerId, long datacenterId, long financialId) {
if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {
throw new IllegalArgumentException(String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", maxWorkerId));
}
if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
throw new IllegalArgumentException(String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0", maxDatacenterId));
}
if (financialId > maxFinancialId || financialId < 0) {
throw new IllegalArgumentException(String.format("financial Id can't be greater than %d or less than 0", maxFinancialId));
}
this.workerId = workerId;
this.datacenterId = datacenterId;
this.financialId = financialId;
}

/**
* 生成下一个ID
* @return 下一个ID
*/
public synchronized long nextId() {
long timestamp = timeGen();

// 如果当前时间小于上一次ID生成的时间戳,说明系统时钟回退过这个时候应当抛出异常
if (timestamp < lastTimestamp) {
throw new RuntimeException(
String.format("Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
}

// 如果是同一时间生成的,则进行毫秒内序列
if (lastTimestamp == timestamp) {
sequence = (sequence + 1) & maxSequence;
// 毫秒内序列溢出
if (sequence == 0) {
// 阻塞到下一个毫秒,获得新的时间戳
timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
}
} else {
// 时间戳改变,毫秒内序列重置
sequence = 0L;
}

// 上次生成ID的时间戳
lastTimestamp = timestamp;

// 移位并通过或运算拼到一起组成64位的ID
return ((timestamp - startTimestamp) << timestampShift) //
| (financialId << financialIdShift) //
| (datacenterId << datacenterIdShift) //
| (workerId << workerIdShift) //
| sequence;
}

/**
* 阻塞到下一个毫秒,直到获得新的时间戳
* @param lastTimestamp 上次生成ID的时间戳
* @return 当前时间戳
*/
protected long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
long timestamp = timeGen();
while (timestamp <= lastTimestamp) {
timestamp = timeGen();
}
return timestamp;
}

/**
* 返回以毫秒为单位的当前时间
* @return 当前时间(毫秒)
*/
protected long timeGen() {
return System.currentTimeMillis();
}

/**
* 解析金融雪花算法ID
* @param id 金融雪花算法ID
* @return 解析结果
*/
public Map<String, Object> parseFinancialId(long id) {
Map<String, Object> result = new HashMap<>();

// 时间戳
long timestamp = (id >> timestampShift) + startTimestamp;
result.put("timestamp", timestamp);
result.put("datetime", new Date(timestamp));

// 金融ID
long financialId = (id >> financialIdShift) & maxFinancialId;
result.put("financialId", financialId);

// 数据中心ID
long datacenterId = (id >> datacenterIdShift) & maxDatacenterId;
result.put("datacenterId", datacenterId);

// 机器ID
long workerId = (id >> workerIdShift) & maxWorkerId;
result.put("workerId", workerId);

// 序列号
long sequence = id & maxSequence;
result.put("sequence", sequence);

return result;
}

/**
* 获取工作机器ID
* @return 工作机器ID
*/
public long getWorkerId() {
return workerId;
}

/**
* 获取数据中心ID
* @return 数据中心ID
*/
public long getDatacenterId() {
return datacenterId;
}

/**
* 获取金融ID
* @return 金融ID
*/
public long getFinancialId() {
return financialId;
}

/**
* 获取序列号
* @return 序列号
*/
public long getSequence() {
return sequence;
}

/**
* 获取上次生成ID的时间戳
* @return 上次生成ID的时间戳
*/
public long getLastTimestamp() {
return lastTimestamp;
}

/**
* 获取配置信息
* @return 配置信息
*/
public Map<String, Object> getConfig() {
Map<String, Object> config = new HashMap<>();
config.put("workerId", workerId);
config.put("datacenterId", datacenterId);
config.put("financialId", financialId);
config.put("startTimestamp", startTimestamp);
config.put("sequenceBits", sequenceBits);
config.put("workerIdBits", workerIdBits);
config.put("datacenterIdBits", datacenterIdBits);
config.put("financialIdBits", financialIdBits);
config.put("timestampBits", timestampBits);
config.put("maxWorkerId", maxWorkerId);
config.put("maxDatacenterId", maxDatacenterId);
config.put("maxFinancialId", maxFinancialId);
config.put("maxSequence", maxSequence);
return config;
}
}

3.2 金融UUID生成器

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/**
* 金融UUID生成器
* @author Java实战
*/
@Component
@Slf4j
public class FinancialUuidGenerator {

@Autowired
private FinancialDistributedIdProperties properties;

/**
* 生成金融UUID
* @return 金融UUID字符串
*/
public String generateFinancialUuid() {
return generateFinancialUuid(properties.getUuid().getVersion());
}

/**
* 生成指定版本的金融UUID
* @param version UUID版本
* @return 金融UUID字符串
*/
public String generateFinancialUuid(String version) {
log.info("生成金融UUID,版本: {}", version);

try {
UUID uuid;

switch (version.toUpperCase()) {
case "UUID1":
uuid = generateFinancialUuid1();
break;
case "UUID3":
uuid = generateFinancialUuid3();
break;
case "UUID4":
uuid = generateFinancialUuid4();
break;
case "UUID5":
uuid = generateFinancialUuid5();
break;
default:
uuid = generateFinancialUuid4();
break;
}

String uuidString = uuid.toString();

// 根据配置处理格式
if (!properties.getUuid().isUseHyphens()) {
uuidString = uuidString.replace("-", "");
}

if (properties.getUuid().isUseUpperCase()) {
uuidString = uuidString.toUpperCase();
}

log.info("金融UUID生成成功,UUID: {}", uuidString);

return uuidString;

} catch (Exception e) {
log.error("金融UUID生成异常", e);
return null;
}
}

/**
* 生成金融UUID1(基于时间戳)
* @return 金融UUID1
*/
private UUID generateFinancialUuid1() {
return UUID.randomUUID(); // Java的UUID.randomUUID()实际上是UUID4,这里简化处理
}

/**
* 生成金融UUID3(基于MD5)
* @return 金融UUID3
*/
private UUID generateFinancialUuid3() {
String namespace = "6ba7b810-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8"; // DNS namespace
String name = "financial-distributed-id";
return UUID.nameUUIDFromBytes((namespace + name).getBytes());
}

/**
* 生成金融UUID4(随机)
* @return 金融UUID4
*/
private UUID generateFinancialUuid4() {
return UUID.randomUUID();
}

/**
* 生成金融UUID5(基于SHA-1)
* @return 金融UUID5
*/
private UUID generateFinancialUuid5() {
String namespace = "6ba7b811-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8"; // DNS namespace
String name = "financial-distributed-id";
return UUID.nameUUIDFromBytes((namespace + name).getBytes());
}

/**
* 生成金融短UUID(8位)
* @return 金融短UUID
*/
public String generateFinancialShortUuid() {
log.info("生成金融短UUID");

try {
UUID uuid = UUID.randomUUID();
String uuidString = uuid.toString().replace("-", "");

// 取前8位
String shortUuid = uuidString.substring(0, 8);

log.info("金融短UUID生成成功,UUID: {}", shortUuid);

return shortUuid;

} catch (Exception e) {
log.error("金融短UUID生成异常", e);
return null;
}
}

/**
* 生成金融数字UUID(纯数字)
* @return 金融数字UUID
*/
public String generateFinancialNumericUuid() {
log.info("生成金融数字UUID");

try {
UUID uuid = UUID.randomUUID();
String uuidString = uuid.toString().replace("-", "");

// 转换为数字
StringBuilder numericUuid = new StringBuilder();
for (char c : uuidString.toCharArray()) {
if (Character.isDigit(c)) {
numericUuid.append(c);
} else {
// 将字母转换为数字
numericUuid.append((int) c % 10);
}
}

String result = numericUuid.toString();

log.info("金融数字UUID生成成功,UUID: {}", result);

return result;

} catch (Exception e) {
log.error("金融数字UUID生成异常", e);
return null;
}
}

/**
* 验证金融UUID格式
* @param uuid 金融UUID字符串
* @return 是否有效
*/
public boolean validateFinancialUuid(String uuid) {
log.info("验证金融UUID格式,UUID: {}", uuid);

try {
if (uuid == null || uuid.isEmpty()) {
return false;
}

// 尝试解析UUID
UUID.fromString(uuid);

log.info("金融UUID格式验证成功");

return true;

} catch (IllegalArgumentException e) {
log.warn("金融UUID格式验证失败", e);
return false;
}
}

/**
* 获取金融UUID版本
* @param uuid 金融UUID字符串
* @return 金融UUID版本
*/
public int getFinancialUuidVersion(String uuid) {
log.info("获取金融UUID版本,UUID: {}", uuid);

try {
UUID uuidObj = UUID.fromString(uuid);
int version = uuidObj.version();

log.info("金融UUID版本获取成功,版本: {}", version);

return version;

} catch (IllegalArgumentException e) {
log.error("获取金融UUID版本异常", e);
return -1;
}
}

/**
* 获取金融UUID变体
* @param uuid 金融UUID字符串
* @return 金融UUID变体
*/
public int getFinancialUuidVariant(String uuid) {
log.info("获取金融UUID变体,UUID: {}", uuid);

try {
UUID uuidObj = UUID.fromString(uuid);
int variant = uuidObj.variant();

log.info("金融UUID变体获取成功,变体: {}", variant);

return variant;

} catch (IllegalArgumentException e) {
log.error("获取金融UUID变体异常", e);
return -1;
}
}

/**
* 获取配置信息
* @return 配置信息
*/
public Map<String, Object> getConfig() {
Map<String, Object> config = new HashMap<>();
config.put("version", properties.getUuid().getVersion());
config.put("useHyphens", properties.getUuid().isUseHyphens());
config.put("useUpperCase", properties.getUuid().isUseUpperCase());
config.put("enableEncryption", properties.getUuid().isEnableEncryption());
config.put("encryptionKey", properties.getUuid().getEncryptionKey());
return config;
}
}

4. 金融分布式ID控制器

4.1 金融分布式ID REST控制器

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/**
* 金融分布式ID REST控制器
* @author Java实战
*/
@RestController
@RequestMapping("/api/financial-distributed-id")
@Slf4j
public class FinancialDistributedIdController {

@Autowired
private FinancialDistributedIdService financialDistributedIdService;

@Autowired
private FinancialDistributedIdMonitorService financialDistributedIdMonitorService;

/**
* 生成金融分布式ID
* @param request 生成请求
* @return 生成结果
*/
@PostMapping("/generate")
public ResponseEntity<FinancialDistributedIdResult> generateFinancialId(@RequestBody FinancialDistributedIdGenerateRequest request) {
try {
log.info("接收到生成金融分布式ID请求,ID类型: {}", request.getIdType());

// 参数验证
if (request.getIdType() == null || request.getIdType().isEmpty()) {
return ResponseEntity.badRequest().build();
}

if (request.getBusinessType() == null || request.getBusinessType().isEmpty()) {
return ResponseEntity.badRequest().build();
}

if (request.getFinancialBusinessType() == null || request.getFinancialBusinessType().isEmpty()) {
return ResponseEntity.badRequest().build();
}

FinancialDistributedIdResult result = financialDistributedIdService.generateFinancialId(
request.getIdType(),
request.getBusinessType(),
request.getFinancialBusinessType(),
request.getGeneratorType()
);

return ResponseEntity.ok(result);

} catch (Exception e) {
log.error("生成金融分布式ID失败", e);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).build();
}
}

/**
* 批量生成金融分布式ID
* @param request 批量生成请求
* @return 生成结果列表
*/
@PostMapping("/batch-generate")
public ResponseEntity<List<FinancialDistributedIdResult>> batchGenerateFinancialId(@RequestBody FinancialDistributedIdBatchGenerateRequest request) {
try {
log.info("接收到批量生成金融分布式ID请求,ID类型: {}, 数量: {}", request.getIdType(), request.getCount());

if (request.getIdType() == null || request.getIdType().isEmpty()) {
return ResponseEntity.badRequest().build();
}

if (request.getBusinessType() == null || request.getBusinessType().isEmpty()) {
return ResponseEntity.badRequest().build();
}

if (request.getFinancialBusinessType() == null || request.getFinancialBusinessType().isEmpty()) {
return ResponseEntity.badRequest().build();
}

if (request.getCount() <= 0 || request.getCount() > 1000) {
return ResponseEntity.badRequest().build();
}

List<FinancialDistributedIdResult> results = financialDistributedIdService.batchGenerateFinancialId(
request.getIdType(),
request.getBusinessType(),
request.getFinancialBusinessType(),
request.getCount(),
request.getGeneratorType()
);

return ResponseEntity.ok(results);

} catch (Exception e) {
log.error("批量生成金融分布式ID失败", e);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).build();
}
}

/**
* 验证金融ID格式
* @param id ID
* @param idType ID类型
* @return 是否有效
*/
@GetMapping("/validate")
public ResponseEntity<Boolean> validateFinancialIdFormat(
@RequestParam String id,
@RequestParam String idType) {
try {
log.info("接收到验证金融ID格式请求,ID: {}, 类型: {}", id, idType);

if (id == null || id.isEmpty()) {
return ResponseEntity.badRequest().build();
}

if (idType == null || idType.isEmpty()) {
return ResponseEntity.badRequest().build();
}

boolean valid = financialDistributedIdService.validateFinancialIdFormat(id, idType);

return ResponseEntity.ok(valid);

} catch (Exception e) {
log.error("验证金融ID格式失败", e);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).build();
}
}

/**
* 获取金融分布式ID状态
* @return 金融分布式ID状态
*/
@GetMapping("/status")
public ResponseEntity<FinancialDistributedIdStatus> getFinancialDistributedIdStatus() {
try {
log.info("接收到获取金融分布式ID状态请求");

FinancialDistributedIdStatus status = financialDistributedIdService.getFinancialDistributedIdStatus();

return ResponseEntity.ok(status);

} catch (Exception e) {
log.error("获取金融分布式ID状态失败", e);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).build();
}
}

/**
* 获取金融分布式ID监控指标
* @return 监控指标
*/
@GetMapping("/metrics")
public ResponseEntity<FinancialDistributedIdMetrics> getFinancialDistributedIdMetrics() {
try {
FinancialDistributedIdMetrics metrics = financialDistributedIdMonitorService.getMetrics();
return ResponseEntity.ok(metrics);
} catch (Exception e) {
log.error("获取金融分布式ID监控指标失败", e);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).build();
}
}

/**
* 健康检查
* @return 健康状态
*/
@GetMapping("/health")
public ResponseEntity<Map<String, Object>> healthCheck() {
try {
Map<String, Object> health = new HashMap<>();

FinancialDistributedIdStatus status = financialDistributedIdService.getFinancialDistributedIdStatus();

health.put("status", status != null && status.isHealthy() ? "UP" : "DOWN");
health.put("timestamp", System.currentTimeMillis());
health.put("details", status);

return ResponseEntity.ok(health);

} catch (Exception e) {
log.error("健康检查失败", e);

Map<String, Object> health = new HashMap<>();
health.put("status", "DOWN");
health.put("timestamp", System.currentTimeMillis());
health.put("error", e.getMessage());

return ResponseEntity.status(HttpStatus.SERVICE_UNAVAILABLE).body(health);
}
}
}

/**
* 金融分布式ID生成请求类
* @author Java实战
*/
@Data
public class FinancialDistributedIdGenerateRequest {

/**
* ID类型
*/
@NotBlank(message = "ID类型不能为空")
private String idType;

/**
* 业务类型
*/
@NotBlank(message = "业务类型不能为空")
private String businessType;

/**
* 金融业务类型
*/
@NotBlank(message = "金融业务类型不能为空")
private String financialBusinessType;

/**
* 生成器类型
*/
private String generatorType;

/**
* 扩展属性
*/
private Map<String, Object> extendedProperties;

public FinancialDistributedIdGenerateRequest() {
this.extendedProperties = new HashMap<>();
}
}

/**
* 金融分布式ID批量生成请求类
* @author Java实战
*/
@Data
public class FinancialDistributedIdBatchGenerateRequest {

/**
* ID类型
*/
@NotBlank(message = "ID类型不能为空")
private String idType;

/**
* 业务类型
*/
@NotBlank(message = "业务类型不能为空")
private String businessType;

/**
* 金融业务类型
*/
@NotBlank(message = "金融业务类型不能为空")
private String financialBusinessType;

/**
* 生成数量
*/
@Min(value = 1, message = "生成数量必须大于0")
@Max(value = 1000, message = "生成数量不能超过1000")
private int count;

/**
* 生成器类型
*/
private String generatorType;

/**
* 扩展属性
*/
private Map<String, Object> extendedProperties;

public FinancialDistributedIdBatchGenerateRequest() {
this.extendedProperties = new HashMap<>();
}
}

5. 总结

5.1 金融分布式ID最佳实践

  1. 合理选择生成方案: 根据金融业务场景选择合适的分布式ID生成方案
  2. 性能优化: 优化ID生成性能,减少延迟
  3. 高可用设计: 确保ID生成服务的高可用性
  4. 监控告警: 实时监控ID生成状态和性能
  5. 安全考虑: 避免暴露金融业务信息
  6. 合规性: 满足金融监管要求
  7. 审计追踪: 支持完整的审计追踪
  8. 风险控制: 防范金融风险

5.2 性能优化建议

  • 缓存策略: 合理使用缓存减少数据库访问
  • 批量生成: 支持批量ID生成提高效率
  • 连接池优化: 优化数据库连接池配置
  • 异步处理: 异步处理非关键路径
  • 负载均衡: 合理分配ID生成负载
  • 加密优化: 优化加密算法性能

5.3 运维管理要点

  • 实时监控: 监控ID生成状态和性能
  • 故障处理: 建立完善的故障处理机制
  • 性能调优: 根据监控数据优化性能
  • 日志管理: 完善日志记录和分析
  • 容量规划: 合理规划ID生成容量
  • 合规管理: 确保符合金融监管要求
  • 审计管理: 完善审计追踪机制
  • 风险管理: 建立完善的风险控制机制

通过本文的金融分布式ID Java实战指南,您可以掌握金融级分布式ID生成方案的原理、实现细节、性能优化技巧以及在企业级金融应用中的最佳实践,构建高效、可靠、合规的金融分布式ID生成系统!