雪花算法(SnowFlake)
雪花算法是Twitter開源的分布式ID生成算法.
主要是由64bit的long型生成的全局ID,引入了時間戳和ID保持自增的屬性.
64bit分為四個部分:
第一個部分是1bit, 這不 使用,沒有意義;
第二個部分是41bit, 組成時間戳;
第三個部分是10bit, 工作機器ID,里面分為兩個部分,5個bit是的是機房號,代表最多有32即32個機房,5個bit是指機器的ID,代表最多有32個機器 .
第四部分是12bit, 代表是同一個毫秒類產(chǎn)生不同的ID,區(qū)分同一個毫秒內(nèi)產(chǎn)生的ID.
總的來說就是一個機房,一臺機器,在同一號毫秒時產(chǎn)生的ID,可能在同一秒鐘產(chǎn)生不同的ID,最后12bit序列號可以區(qū)分在同一秒鐘的不同ID.
雪花算法保證:
1.所生成的ID按時間遞增
2.整個分布式系統(tǒng)不會有重復(fù)的ID
雪花算法Java實現(xiàn)
package com.pxzf.website.utils;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class SnowFlake {
/**
* 起始的時間戳
*/
private final static long START_STMP = 1480166465631L;
/**
* 每一部分占用的位數(shù)
*/
private final static long SEQUENCE_BIT = 12; //序列號占用的位數(shù)
private final static long MACHINE_BIT = 5; //機器標(biāo)識占用的位數(shù)
private final static long DATACENTER_BIT = 5;//數(shù)據(jù)中心占用的位數(shù)
/**
* 每一部分的最大值
*/
private final static long MAX_DATACENTER_NUM = -1L ^ (-1L << DATACENTER_BIT);
private final static long MAX_MACHINE_NUM = -1L ^ (-1L << MACHINE_BIT);
private final static long MAX_SEQUENCE = -1L ^ (-1L << SEQUENCE_BIT);
/**
* 每一部分向左的位移
*/
private final static long MACHINE_LEFT = SEQUENCE_BIT;
private final static long DATACENTER_LEFT = SEQUENCE_BIT + MACHINE_BIT;
private final static long TIMESTMP_LEFT = DATACENTER_LEFT + DATACENTER_BIT;
private long datacenterId; //數(shù)據(jù)中心
private long machineId; //機器標(biāo)識
private long sequence = 0L; //序列號
private long lastStmp = -1L;//上一次時間戳
// private Lock lock=new ReentrantLock(true);
public SnowFlake(long datacenterId, long machineId) {
if (datacenterId > MAX_DATACENTER_NUM || datacenterId < 0) {
throw new IllegalArgumentException("datacenterId can't be greater than MAX_DATACENTER_NUM or less than 0");
}
if (machineId > MAX_MACHINE_NUM || machineId < 0) {
throw new IllegalArgumentException("machineId can't be greater than MAX_MACHINE_NUM or less than 0");
}
this.datacenterId = datacenterId;
this.machineId = machineId;
}
/**
* 產(chǎn)生下一個ID
*
* @return
*/
public synchronized long nextId() {
long currStmp = getNewstmp();
if (currStmp < lastStmp) {
throw new RuntimeException("Clock moved backwards. Refusing to generate id");
}
if (currStmp == lastStmp) {
//相同毫秒內(nèi)脖含，序列號自增
sequence = (sequence + 1) & MAX_SEQUENCE;
//同一毫秒的序列數(shù)已經(jīng)達(dá)到最大
if (sequence == 0L) {
currStmp = getNextMill();
}
} else {
//不同毫秒內(nèi)丙挽，序列號置為0
sequence = 0L;
}
lastStmp = currStmp;
return (currStmp - START_STMP) << TIMESTMP_LEFT //時間戳部分
| datacenterId << DATACENTER_LEFT //數(shù)據(jù)中心部分
| machineId << MACHINE_LEFT //機器標(biāo)識部分
| sequence; //序列號部分
}
private long getNextMill() {
long mill = getNewstmp();
while (mill <= lastStmp) {
mill = getNewstmp();
}
return mill;
}
private long getNewstmp() {
return System.currentTimeMillis();
}
}
優(yōu)點：能夠生成分布式的唯一自增ID，解決了如何分布式情況下生成唯一自增id的問題。
缺點：依賴服務(wù)器的時鐘颈走，如果服務(wù)器的時鐘回?fù)芸赡軙芍貜?fù)的id。
服務(wù)器的時鐘可以通過其他的方式去監(jiān)控和同步咱士，這個問題倒不大立由。
