我是怎么设计一个订单号生成策略的（库存系统）

我是怎么设计一个订单号生成策略的（库存系统）

一、背景

最近我在做一套自研的库存管理系统，其中有一个看似简单、实则很关键的功能：订单号生成策略。

订单号不仅要全局唯一，还要有一定的可读性和业务含义，比如能一眼看出是入库单还是出库单、是哪个用户、什么时间生成的。这样在后续查日志、对账、排查问题的时候才更方便。

市面上虽然有很多现成的 ID 生成方案，比如 UUID、Snowflake、Leaf 等等，但它们都有一个共同的问题：没有业务语义。

比如这个订单号到底是入库单还是出库单？用户是谁？哪天生成的？看不出来。

所以，我决定自己设计一个订单号生成策略，结合 Redis、时间戳、业务标识和用户信息，实现一个既唯一、又可读、还易维护的方案。

二、我遇到的问题

在设计过程中，我遇到了几个关键问题：

1. 如何保证订单号全局唯一？
2. 怎么让订单号有业务含义？
3. 如何支持分布式部署？
4. Redis 生成自增ID会不会成为瓶颈？
5. 如何避免 Redis Key 堆积？

带着这些问题，我开始一步步设计我的订单号生成逻辑。

三、我是怎么做的？

我最终设计了一个订单号结构如下：

[业务码][机器码][用户码][日期][自增ID]

每个字段的含义如下：

示例订单号：

RK0100012320250719000001

• RK：入库订单
• 01：机器编号
• 000123：用户ID后6位
• 20250719：订单生成日期
• 000001：当天该用户该业务类型的第一个订单

四、技术实现细节

1. 使用 Redis 生成自增ID

我用 Redis 的 INCR 命令来生成每天的自增ID，Key 的格式如下：

order:${businessType}:${date}:${userCode}

例如：

INCR order:RK:20250719:000123

这样可以保证：

• 同一用户、同一天、同一业务类型的订单号唯一
• 每天自动重置计数，避免ID无限增长

2. Java 实现代码

public class OrderNoGenerator {

    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    public OrderNoGenerator(RedisTemplate<String, String> redisTemplate) {
        this.redisTemplate = redisTemplate;
    }

    public String generateOrderNo(String businessType, int machineId, long userId) {
        // 1. 业务类型（2位）
        String bizCode = businessType;

        // 2. 机器ID（2位）
        String machineCode = String.format("%02d", machineId);

        // 3. 用户ID（6位）
        String userCode = String.format("%06d", userId % 1000000); // 截取后6位

        // 4. 当前日期（8位）
        String dateCode = LocalDate.now().format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);

        // 5. Redis 自增ID（6位）
        String redisKey = String.format("order:%s:%s:%s", bizCode, dateCode, userCode);
        Long incrId = redisTemplate.opsForValue().increment(redisKey);
        String incrCode = String.format("%06d", incrId);

        // 6. 组装订单号
        return bizCode + machineCode + userCode + dateCode + incrCode;
    }
}

3. Redis Key 管理与清理

为了避免 Redis Key 无限增长，我加了一个定时任务，每天凌晨清理前一天的 Key：

@Scheduled(cron = "0 0 0 * * ?")
public void clearYesterdayOrderKeys() {
    String yesterday = LocalDate.now().minusDays(1)
        .format(DateTimeFormatter.BASIC_ISO_DATE);
    
    Set<String> keys = redisTemplate.keys("order:*:" + yesterday + ":*");
    if (keys != null && !keys.isEmpty()) {
        redisTemplate.delete(keys);
    }
}

五、难点与优化点

难点：

1. 如何保证订单号唯一性？
   答案是：Redis + 业务类型 + 时间 + 用户ID组合，保障唯一。

2. 如何避免 Redis 成为瓶颈？
   Redis 的 INCR 是原子操作，性能很好，但为了进一步优化，也可以采用“分段缓存”机制，比如一次取100个ID本地缓存使用。

3. 如何让订单号具备可读性？
   通过字段拼接，让订单号包含业务类型、用户、时间等信息，方便日志追踪。

优化建议：

• 分段自增机制：减少 Redis 调用频率
• 用户ID压缩算法：如 CRC32 或 MurmurHash，生成更短的用户码
• 日志与监控：记录生成的订单号，异常时自动报警
• 多机部署支持：通过机器码区分不同节点，避免冲突

六、实际效果如何？

这套订单号生成策略在我们系统中上线后，运行稳定，效果不错：

• 订单号唯一性得到保障，未出现重复
• 日志追踪、对账、排查问题都变得容易
• Redis 性能良好，未出现瓶颈
• 支持多节点部署，适配分布式环境

七、总结

通过结合 Redis 自增ID、业务标识、时间戳和用户信息，我实现了一个适合库存系统的订单号生成策略，具有以下优势：

如果你也在开发类似的库存系统、订单系统或支付系统，不妨参考这套方案。希望这篇文章能对你有所帮助！