github地址：https://github.com/bwmarrin/snowflake
總共就300行代碼钳宪，主要邏輯也就100行吧碍遍。
這是一款大數(shù)據(jù)量下的id生成器的snowflake-golang實(shí)現(xiàn)，snowflake生成的id (int64類(lèi)型)包含毫秒時(shí)間戳尊浓、機(jī)器id歼冰、同一毫秒下的自增id這3部分?jǐn)?shù)據(jù)，這里面主要是位運(yùn)算的妙用(好多開(kāi)源項(xiàng)目都會(huì)用到位運(yùn)算)
用int64的64bit存儲(chǔ)以下部分：
- 12bit的自增id step(同一毫秒下)
- 10bit的機(jī)器id node(多臺(tái)機(jī)器)
- 41bit的毫秒時(shí)間間距 time(不用從1970開(kāi)始算)
- 1bit的unset 預(yù)留
這幾個(gè)參數(shù),12bit 10bit 41bit 1bit其實(shí)都可以根據(jù)自己情況自定義：
- 41bit的毫秒time最多可以表示
((1<<41)-1) / (86400*1000*465) = 69.7年(減1是因?yàn)榘?) - 10bit的node最多可表示
(1<<10)-1=1023個(gè)機(jī)器 - 12bit的step同一毫秒最多可表示
(1<<12)-1=4095個(gè)自增id (同一機(jī)器同一毫秒生產(chǎn)的id數(shù)目大于4095怎么辦酒请，代碼就體現(xiàn)了)
看看怎么用：
// Create a new Node with a Node number of 1
node, err := snowflake.NewNode(1)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
// Generate a snowflake ID.
id := node.Generate()
// Print out the ID's timestamp
fmt.Printf("ID Time : %d\n", id.Time())
// Print out the ID's node number
fmt.Printf("ID Node : %d\n", id.Node())
// Print out the ID's sequence number
fmt.Printf("ID Step : %d\n", id.Step())
先來(lái)生成id
不過(guò)生成id前,先new一個(gè)node對(duì)象
func NewNode(node int64) (*Node, error) {
n := Node{}
n.node = node
n.nodeMax = -1 ^ (-1 << NodeBits) // == (1<< NodeBits) - 1
n.nodeMask = n.nodeMax << StepBits // nodeMask以及stepMask主要用來(lái)由生成的id反推node和step
n.stepMask = -1 ^ (-1 << StepBits) // == (1<< StepBits) - 1
n.timeShift = NodeBits + StepBits // time右移NodeBits + StepBits才是id中time對(duì)應(yīng)的位置
n.nodeShift = StepBits // node右移StepBits才是id中node對(duì)應(yīng)的位置
// step是從0位到12位
if n.node < 0 || n.node > n.nodeMax {
return nil, errors.New("Node number must be between 0 and " + strconv.FormatInt(n.nodeMax, 10))
}
var curTime = time.Now()
// add time.Duration to curTime to make sure we use the monotonic clock if available
n.epoch = curTime.Add(time.Unix(Epoch/1000, (Epoch%1000)*1000000).Sub(curTime))
return &n, nil
}
以上的StepBits, NodeBits, Epoch都是配置項(xiàng)
- StepBits = 12
- NodeBits = 10
- Epoch = 1288834974657 (毫秒時(shí)間戳，這里表示的是2010年)
注意Epoch不用從1970開(kāi)始算，總共才有41bit表示毫秒時(shí)間，從1970開(kāi)始有點(diǎn)浪費(fèi)，可以設(shè)置為距項(xiàng)目上線(xiàn)時(shí)間最近的時(shí)間，可以持續(xù)69年生成id身诺。如果從1970年開(kāi)始算，41bit還可以存儲(chǔ)18年的毫秒時(shí)間
正式生成id
func (n *Node) Generate() ID {
n.mu.Lock()
// nanoseconds 1e9
// now單位毫秒
now := time.Since(n.epoch).Nanoseconds() / 1000000
// 每毫秒可以產(chǎn)生n.stepMask個(gè)id
// n.step的值[0, n.stepMask]
if now == n.time {
n.step = (n.step + 1) & n.stepMask
// 當(dāng)1毫秒產(chǎn)生的id個(gè)數(shù)大于n.stepMask時(shí)
if n.step == 0 {
// 強(qiáng)制sleep直到下一毫秒
for now <= n.time {
now = time.Since(n.epoch).Nanoseconds() / 1000000
}
}
} else {
// 當(dāng)前這一毫秒還沒(méi)有生成id,用0即可
n.step = 0
}
n.time = now
// 所以r由3部分組成: time node step
// shift表示位移量
// 或操作 只要對(duì)應(yīng)位有1個(gè)為1就為1抄囚，方便由r反推time node step
r := ID((now)<<n.timeShift |
(n.node << n.nodeShift) |
(n.step),
)
n.mu.Unlock()
return r
}
所以上面的問(wèn)題霉赡，同一臺(tái)機(jī)器1ms生成的id數(shù)大于4095就是死循環(huán)直到下一個(gè)ms.
由id反推time node step
func (f ID) Time() int64 {
return (int64(f) >> timeShift) + Epoch
}
func (f ID) Node() int64 {
// 位運(yùn)算優(yōu)先級(jí)高
return int64(f) & nodeMask >> nodeShift
}
func (f ID) Step() int64 {
// f的后stepBits位為step
// stepMask為step所占用的stepBits個(gè)位的最大值
// 與運(yùn)算結(jié)果的最大值為stepMask
return int64(f) & stepMask
}
生成id時(shí)用的或運(yùn)算，反推用與運(yùn)算幔托。
本菜鳥(niǎo)切實(shí)體會(huì)到了位運(yùn)算的精妙
