分布式系统的唯一ID如何生成

• • 一、雪花算法的提前
  • 二、雪花算法的概述
  • 三、雪花算法的代码实现
  • • 1、雪花算法代码
    • 2、测试代码

• 针对业务数据来说，通常都是需要唯一id的，比如学生的学号、订单的订单号，支付流水的流水号等等。

• 采用最简单的方式，就是插入时候设置主键auto increment的自增方式。那么插入表中的数据都是唯一的，不过方案虽然简单，但是弊端确实很多。
  （1）、比如通过这种自增的方式，用户很容易就会通过遍历id的方式，获得库中的业务数据，并且如果采用了分库分表的方式，那么就无法通过主键自增的方式来控制业务数据唯一性。

• 如果采取MD5的方式呢，却失去了业务含义，并且不利于在分库分表的场景下，通过id快速确定数据在哪个库或哪张表上。

• 针对这种情况，我们可以采用雪花算法来解决。

• 雪花算法（snowflake）是Twitter开源的分布式ID生成算法，它会返回一个long类型的唯一ID。
• 这种方案大致来说是一种以划分命名空间来生成ID的一种算法，这种方案把32或64-bit分别划分成多段，分开来标示机器、时间等。
  
  
  
  

package com.xz.springboottest.day6;


public class SnowFlake {
    
    private final static long START_STAMP = 1480166465631L;

    
    private final static long SEQUENCE_BIT = 12; //序列号占用的位数
    private final static long MACHINE_BIT = 5;   //机器标识占用的位数
    private final static long DATA_CENTER_BIT = 5;//数据中心占用的位数

    
    private final static long MAX_SEQUENCE = -1L ^ (-1L << SEQUENCE_BIT); //序列号最大值
    private final static long MAX_MACHINE_NUM = -1L ^ (-1L << MACHINE_BIT);//机器标识最大值
    private final static long MAX_DATA_CENTER_NUM = -1L ^ (-1L << DATA_CENTER_BIT);//数据中心最大值

    
    private final static long MACHINE_LEFT = SEQUENCE_BIT;
    private final static long DATA_CENTER_LEFT = SEQUENCE_BIT + MACHINE_BIT;
    private final static long TIMESTAMP_LEFT = DATA_CENTER_LEFT + DATA_CENTER_BIT;


    
    private long dataCenterId;  //数据中心
    private long machineId;     //机器标识
    private long sequence = 0L; //序列号
    private long lastStamp = -1L;//上一次时间戳

    
    public SnowFlake(long dataCenterId, long machineId) {
        if (dataCenterId > MAX_DATA_CENTER_NUM || dataCenterId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("dataCenterId can't be greater than MAX_DATA_CENTER_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;
    }


    
    public synchronized long nextId() {
        long currStamp = getNewStamp();
        if (currStamp < lastStamp) {
            throw new RuntimeException("Clock moved backwards.  Refusing to generate id");
        }

        if (currStamp == lastStamp) {
            //相同毫秒内，序列号自增
            sequence = (sequence + 1) & MAX_SEQUENCE;
            //同一毫秒的序列数已经达到最大
            if (sequence == 0L) {
                currStamp = getNextMill();
            }
        } else {
            //不同毫秒内，序列号置为0
            sequence = 0L;
        }

        lastStamp = currStamp;

        return (currStamp - START_STAMP) << TIMESTAMP_LEFT //时间戳部分
                | dataCenterId << DATA_CENTER_LEFT       //数据中心部分
                | machineId << MACHINE_LEFT             //机器标识部分
                | sequence;                             //序列号部分
    }

    private long getNextMill() {
        long mill = getNewStamp();
        while (mill <= lastStamp) {
            mill = getNewStamp();
        }
        return mill;
    }

    private long getNewStamp() {
        return System.currentTimeMillis();
    }

}