如何设计和实现通用唯一 Code 生成方法

在开发中,尤其是涉及分层结构(如分类、目录、组织等)时,唯一的编码(Code)是一个常见需求。一个好的编码生成器需要确保代码的唯一性、可读性,并且能够随着层级的递增动态扩展。本文将探讨如何设计和实现一个通用的唯一 Code 生成方法。


场景分析
  1. 需求

    • 第一层的编码规则是 B+两位数字(如 B01)。
    • 第二层是 B+三位数字(如 B01001),第三层以此类推。
    • 编码需唯一,并支持动态生成。
    • 子层级的编码需基于父层级的编码(如 B01 的子级为 B01001)。
  2. 常见的应用场景

    • 组织架构:如公司 -> 部门 -> 团队。
    • 商品分类:如一级分类 -> 二级分类 -> 三级分类。
    • 文件目录:如文件夹 -> 子文件夹 -> 文件。

设计要点
  1. 唯一性

    • 每个编码在其所属层级内必须唯一。
    • 子层级编码必须包含父层级的编码。
  2. 动态扩展性

    • 层级数不固定,可根据需要自由扩展。
  3. 高效查询

    • 生成编码时,应尽量减少对数据库的读写操作,提高性能。
  4. 清晰的规则

    • 规则简单明了,便于开发和维护。
    • 不允许有模糊的特殊字符或冗余的空格。

实现思路
  1. 规则定义

    • 第一层:以 B 开头,后接两位数字(B01)。
    • 第二层:在父级编码基础上追加三位数字(B01001)。
    • 第三层:继续追加三位数字(B01001001)。
  2. 递增逻辑

    • 查询当前层级的最大编码。
    • 在最大编码的末尾递增(如 001 -> 002)。
  3. 默认值生成

    • 如果层级中无记录,则从 B01001 开始生成。
  4. 数据存储

    • 数据表需包含以下字段:
      • Code(编码)
      • Level(层级)
      • Pid(父节点 ID,用于关联父层级)
      • Name(名称,用于展示)

代码实现

以下是使用 C# 的实现示例:

数据库服务层
public async Task<string> GetMaxCodeByLevelAsync(int level, Guid? parentId = null)
{if (parentId.HasValue){// 查询特定父节点下的最大 Codereturn await _context.SpAdjustmentDicts.Where(o => o.Level == level && o.Pid == parentId).OrderByDescending(o => o.Code).Select(o => o.Code).FirstOrDefaultAsync();}else{// 查询该层级的最大 Codereturn await _context.SpAdjustmentDicts.Where(o => o.Level == level).OrderByDescending(o => o.Code).Select(o => o.Code).FirstOrDefaultAsync();}
}
生成编码方法
private async Task<string> GenerateCodeAsync(int level, Guid? parentId = null)
{string maxCode = await GetMaxCodeByLevelAsync(level, parentId);if (string.IsNullOrEmpty(maxCode)){if (parentId.HasValue){// 子层级的默认起始值var parent = await _context.SpAdjustmentDicts.FindAsync(parentId);return parent.Code + "001";}else{// 第一层默认值return "B01";}}// 递增逻辑if (parentId.HasValue){// 子层级递增int subNumber = int.Parse(maxCode.Substring(maxCode.Length - 3)) + 1;return maxCode.Substring(0, maxCode.Length - 3) + subNumber.ToString("D3");}else{// 第一层递增int majorNumber = int.Parse(maxCode.Substring(1)) + 1;return "B" + majorNumber.ToString("D2");}
}
记录校验与添加
private async Task<SpAdjustmentDict> EnsureRecordExistsAsync(string name,int level,SysUser user,Guid? parentId = null)
{if (string.IsNullOrEmpty(name)) return null;var existingRecord = parentId.HasValue? await _adjustmentDictService.SelectByNameAndLevelAndPid(name, level, parentId.Value): await _adjustmentDictService.SelectByNameAndLevel(name, level);if (existingRecord != null) return existingRecord;string code = await GenerateCodeAsync(level, parentId);var newRecord = new SpAdjustmentDict{Name = name,Code = code,Level = level,Pid = parentId,LogicDelFlg = false,InsertBy = user.UserName,UpdateBy = user.UserName,InsertTime = DateTime.Now,UpdateTime = DateTime.Now,InsertById = user.Id,UpdateById = user.Id};return await _adjustmentDictService.Add(newRecord);
}

优化与扩展
  1. 并发问题

    • 为防止并发导致重复编码,可在数据库中为 Code 列添加唯一约束。
    • 使用事务或锁机制确保线程安全。
  2. 高性能需求

    • 考虑缓存每个层级的最大编码,减少数据库查询频率。
  3. 适配更多规则

    • 可以通过配置文件或参数传递动态调整编码规则(如修改前缀或位数)。
  4. 日志记录

    • 在编码生成过程中记录详细日志,便于排查问题。

总结

通过设计规则清晰、递增逻辑严谨的编码生成方法,可以轻松实现分层结构中的唯一编码需求。这种通用方法适用于多种场景,如组织架构、商品分类等。在实际应用中,根据业务特点调整规则与性能优化策略,可以使编码系统更加高效可靠。

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