分布式唯一标识snowflake算法
snowflake算法核心:
如图,64位。主要由3块构成:时间戳、工作机器id、序列号。
– 其中第一位不用,也可以理解作为正负数来使用,默认正数的。
– 随后41位表示时间戳,在实际使用时,可以当做时间差来使用,比如现在离2017-01-01 00:00:00的时间差。这样的话,时间范围就能达到: (2^41-1)/(1000*60*60*24*365)=69.7年。
– 中间10位用于工作机器的。可以用于 2^10-1=1023台机器。
– 最后12位表示序列号,一个机器在一个毫秒时最大能产生 2^12-1=4095个。
**在实际应用中,可能无需最大化的,比如时间戳只用30位就能达到要求的就无需41位,其他的同理。
工作机器ID,可以是进程级别。机器级别的话,可以使用机器的mac地址或ip地址经过算法;如果是进程级别的话,可以使用path+进程标识;也可以混编,列如前5位标识机器,后5位标识进程。
关于序列号有个注意点,如果一个毫秒内,序列号已经达到上限,就等到下一毫秒,同时序列号置零开始。**
具体代码:
/** * ** / public class MagicSnowFlake { private final static long twepoch = 1483200000000l; //10bit(位)的工作机器id 中IP标识所占的位数 8bit(位) private final static long ipIdBits = 8L; //IP标识最大值 255 即2的8次方减一。 private final static long ipIdMax = ~ (-1L << ipIdBits); //10bit(位)的工作机器id 中数字标识id所占的位数 2bit(位) private final static long dataCenterIdBits = 2L; //数字标识id最大值 3 即2的2次方减一。 private final static long dataCenterIdMax = ~ (-1L << dataCenterIdBits); //序列在id中占的位数 12bit private final static long seqBits = 12L; //序列最大值 4095 即2的12次方减一。 private final static long seqMax = ~(-1L << seqBits); // 64位的数字:首位0 随后41位表示时间戳 随后10位工作机器id(8位IP标识 + 2位数字标识) 最后12位序列号 private final static long dataCenterIdLeftShift = seqBits; private final static long ipIdLeftShift = seqBits + dataCenterIdBits; private final static long timeLeftShift = seqBits + dataCenterIdBits + ipIdLeftShift; //IP标识(0~255) private long ipId; // 数据中心ID(0~3) private long dataCenterId; // 毫秒内序列(0~4095) private long seq = 0L; // 上次生成ID的时间截 private long lastTime = -1L; public MagicSnowFlake(long ipId, long dataCenterId) { if(ipId < 0 || ipId > ipIdMax) { System.out.println(" ---------- ipId不在正常范围内(0~"+ipIdMax +") " + ipId); System.exit(0); } if(dataCenterId < 0 || dataCenterId > dataCenterIdMax) { System.out.println(" ---------- dataCenterId不在正常范围内(0~"+dataCenterIdMax +") " + dataCenterId); System.exit(0); } this.ipId = ipId; this.dataCenterId = dataCenterId; } public synchronized long nextId() { long nowTime = System.currentTimeMillis(); if(nowTime < lastTime) { System.out.println(" ---------- 当前时间前于上次操作时间,当前时间有误: " + nowTime); System.exit(0); } if(nowTime == lastTime) { seq = (seq + 1) & seqMax; if(seq == 0) { nowTime = getNextTimeStamp(); } } else { seq = 0L; } lastTime = nowTime; return ((nowTime - twepoch) << timeLeftShift | (ipId << ipIdLeftShift) | (dataCenterId << dataCenterIdLeftShift) | seq; } private long getNextTimeStamp() { long nowTime; do { nowTime = System.currentTimeMillis(); } while(nowTime <= lastTime); return nowTime; } } /**---------------------------------------------------------------**/ public class ThreadSnowFlake extends Thread { MagicSnowFlake msf; int cnt = 0; public ThreadSnowFlake(MagicSnowFlake msf) { this.msf = msf; } public void run() { System.out.println(); if(msf != null) { while(cnt < 10) { System.out.println(Thread.currentThread().getId() + " : " + msf.nextId()); cnt ++; } } } } /**-----------------------------------------------------------------------**/ public class AlgorithmMain { public static void main(String[] args) { MagicSnowFlake msf = new MagicSnowFlake(196, 2); ThreadSnowFlake t1 = new ThreadSnowFlake(msf); ThreadSnowFlake t2 = new ThreadSnowFlake(msf); t1.start(); t2.start(); } }
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