SnowFlake算法
snowflake算法生成id的结果是一个64bit大小的整数，它的结构如下图：
分为四段：
第一段： 1位为未使用，永远固定为0。
（因为二进制中最高位是符号位，1表示负数，0表示正数。生成的id一般都是用正整数，所以最高位固定为0 ）
立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；
第二段： 41位为毫秒级时间(41位的长度可以使用69年)
第三段： 10位为workerId(10位的长度最多支持部署1024个节点）
(这里的10位又分为两部分，第一部分5位表示数据中心ID（0-31）第二部分5位表示机器ID（0-31）)
第四段： 12位为毫秒内的计数（12位的计数顺序号支持每个节点每毫秒产生4096个ID序号）
代码实现：
import java.util.HashSet;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
public class SnowFlake {
//时间 41位
private static long lastTime = System.currentTimeMillis();
//数据中心ID 5位(默认0-31)
private long datacenterId = 0;
private long datacenterIdShift = 5;
//机房机器ID 5位(默认0-31)
private long workerId = 0;
private long workerIdShift = 5;
//随机数 12位(默认0~4095)
private AtomicLong random = new AtomicLong();
private long randomShift = 12;
//随机数的最大值
private long maxRandom = (long) Math.pow(2, randomShift);
public SnowFlake() {
}
public SnowFlake(long workerIdShift, long datacenterIdShift){
if (workerIdShift < 0 ||
datacenterIdShift < 0 ||
workerIdShift + datacenterIdShift > 22) {
throw new IllegalArgumentException("参数不匹配");
}
this.workerIdShift = workerIdShift;
this.datacenterIdShift = datacenterIdShift;
this.randomShift = 22 - datacenterIdShift - workerIdShift;
this.maxRandom = (long) Math.pow(2, randomShift);
}
//获取雪花的ID
private long getId() {
return lastTime << (workerIdShift + datacenterIdShift + randomShift) |
workerId << (datacenterIdShift + randomShift) |
datacenterId << randomShift |
random.get();
}
//生成一个新的ID
public synchronized long nextId() {
long now = System.currentTimeMillis();
//如果当前时间和上一次时间不在同一毫秒内，直接返回
if (now > lastTime) {
lastTime = now;
random.set(0);
return getId();
}
//将最后的随机数，进行+1操作
if (random.incrementAndGet() < maxRandom) {
return getId();
}
//自选等待下一毫秒
while (now <= lastTime) {
now = System.currentTimeMillis();
}
lastTime = now;
random.set(0);
return getId();
}
//测试
public static void main(String[] args) {
SnowFlake snowFlake = new SnowFlake();
HashSet set = new HashSet<>();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
set.add(snowFlake.nextId());
}
System.out.println(set.size());
}
} 代码中获取id的方法利用位运算实现
1 | 41 | 5 | 5 | 12 0|0001100 10100010 10111110 10001001 01011100 00|00000|0 0000|0000 00000000 //41位的时间 0|0000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00|10001|0 0000|0000 00000000 //5位的数据中心ID 0|0000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00|00000|1 1001|0000 00000000 //5为的机器IDor 0|0000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00|00000|0 0000|0000 00000000 //12位的sequence------------------------------------------------------------------------------------------ 0|0001100 10100010 10111110 10001001 01011100 00|10001|1 1001|0000 00000000 //结果：910499571847892992
SnowFlake优点：
所有生成的id按时间趋势递增整个分布式系统内不会产生重复id（因为有datacenterId和workerId来做区分） SnowFlake不足：
由于SnowFlake强依赖时间戳，所以时间的变动会造成SnowFlake的算法产生错误。
