分佈式惟一ID生成算法-雪花算法

在咱們的工做中，數據庫某些表的字段會用到惟一的，趨勢遞增的訂單編號，咱們將介紹兩種方法，一種是傳統的採用隨機數生成的方式，另一種是採用當前比較流行的「分佈式惟一ID生成算法-雪花算法」來實現。

 

1、時間戳隨機數生成惟一ID

咱們寫一個for循環，用RandomUtil.generateOrderCode()生成1000個惟一ID，執行結果咱們會發現出現重複的ID。

/**
 * 隨機數生成util
 **/
public class RandomUtil {
    private static final SimpleDateFormat dateFormatOne=new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmssSS");
 
    private static final ThreadLocalRandom random=ThreadLocalRandom.current();
    //生成訂單編號-方式一
    public static String generateOrderCode(){
        //TODO:時間戳+N爲隨機數流水號
        return dateFormatOne.format(DateTime.now().toDate()) + generateNumber(4);
    }
 
    //N爲隨機數流水號
    public static String generateNumber(final int num){
        StringBuffer sb=new StringBuffer();
        for (int i=1;i<=num;i++){
            sb.append(random.nextInt(9));
        }
        return sb.toString();
    }
}

鑑於此種「基於隨機數生成」的方式在高併發的場景下並不符合咱們的要求，接下來，咱們將介紹另一種比較流行的、典型的方式，即「分佈式惟一ID生成算法-雪花算法」來實現。

對於「雪花算法」的介紹，各位小夥伴能夠參考Github上的這一連接，我以爲講得仍是挺清晰的：https://github.com/souyunku/SnowFlake，詳細的Debug在這裏就不贅述了，下面截取了部分概述：

 

2、分佈式惟一ID生成算法-雪花算法

咱們寫一個for循環，用SNOW_FLAKE.nextId() 生成1000個惟一ID，發現不會出現重複的。

/** * 雪花算法
*/
public class SnowFlake {
    //起始的時間戳
    private final static long START_STAMP = 1480166465631L;
 
    //每一部分佔用的位數
    private final static long SEQUENCE_BIT = 12; //序列號佔用的位數
    private final static long MACHINE_BIT = 5;   //機器標識佔用的位數
    private final static long DATA_CENTER_BIT = 5;//數據中心佔用的位數
 
    //每一部分的最大值
    private final static long MAX_DATA_CENTER_NUM = -1L ^ (-1L << DATA_CENTER_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 DATA_CENTER_LEFT = SEQUENCE_BIT + MACHINE_BIT;
    private final static long TIMESTAMP_LEFT = DATA_CENTER_LEFT + DATA_CENTER_BIT;
 
    private long dataCenterId;  //數據中心
    private long machineId;     //機器標識
    private long sequence = 0L; //序列號
    private long lastStamp = -1L;//上一次時間戳
 
    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;
    }
 
    //產生下一個ID
    public synchronized long nextId() {
        long currStamp = getNewStamp();
        if (currStamp < lastStamp) {
            throw new RuntimeException("Clock moved backwards.  Refusing to generate id");
        }
 
        if (currStamp == lastStamp) {
            //相同毫秒內，序列號自增
            sequence = (sequence + 1) & MAX_SEQUENCE;
            //同一毫秒的序列數已經達到最大
            if (sequence == 0L) {
                currStamp = getNextMill();
            }
        } else {
            //不一樣毫秒內，序列號置爲0
            sequence = 0L;
        }
 
        lastStamp = currStamp;
 
        return (currStamp - START_STAMP) << TIMESTAMP_LEFT //時間戳部分
                | dataCenterId << DATA_CENTER_LEFT       //數據中心部分
                | machineId << MACHINE_LEFT             //機器標識部分
                | sequence;                             //序列號部分
    }
 
    private long getNextMill() {
        long mill = getNewStamp();
        while (mill <= lastStamp) {
            mill = getNewStamp();
        }
        return mill;
    }
 
    private long getNewStamp() {
        return System.currentTimeMillis();
    }
}

綜上，咱們在高併發大量生成惟一ID時，避免生成重複ID，須要用第二種雪花算法生成。

 

原文出處：https://www.cnblogs.com/haly/p/11470473.html