雪花算法

书唐瑞

发布于 2022-06-02 13:54:36

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发布于 2022-06-02 13:54:36

文章被收录于专栏：Netty历险记

如果在面试中被问及分布式唯一标识,却没有答道雪花算法,那么就有点说不过去了.

关于分布式唯一标识中的雪花算法,网络上的介绍很多,它只是一个算法,可以用Python,Java等不同的语言实现它.即便是同一个语言,它的实现也有不同.

美团(Leaf)

百度(uid-generator)

这两个也是业界比较知名的实现雪花算法的工具.

然而还有一个工具类,它就是

<dependency>
   <groupId>cn.hutool</groupId>
   <artifactId>hutool-all</artifactId>
   <version>5.4.2</version>
</dependency>

在它的内部也实现和提供了雪花算法,在这里,我们就拿它作为讲解雪花算法的案例.

cn.hutool.core.lang.Snowflake

最核心的方法就是下面这个

public synchronized long nextId() {
   // 获取当前时间戳
   long timestamp = genTime();
   // lastTimestamp表示你的程序在最后一次获取分布式唯一标识的时间戳(ms)
   // 一台机器正常情况下,timestamp 是要大于 lastTimestamp的.如果timestamp < lastTimestamp表明服务器的时间有问题,存在时钟后退.
   if (timestamp < lastTimestamp) {
       // 容忍2秒内的时钟后退
       if(lastTimestamp - timestamp < 2000){
           timestamp = lastTimestamp;
      } else{
           // 如果服务器时间有问题(时钟后退) 报错。
           throw new IllegalStateException(StrUtil.format("Clock moved backwards. Refusing to generate id for {}ms", lastTimestamp - timestamp));
      }
  }

   if (timestamp == lastTimestamp) {
       // 相同毫秒内,序列号自增
       sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
       // 同一毫秒的序列数已经达到最大
       if (sequence == 0) {
           // 循环等待下一个时间
           timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
      }
  } else {// timestamp > lastTimestamp
       // 不同毫秒内, 序列号置为0
       sequence = 0L;
  }

   lastTimestamp = timestamp;

   // 通过按位或将各个部分拼接起来
   return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) // 时间戳部分
       | (dataCenterId << dataCenterIdShift) // 数据中心部分
       | (workerId << workerIdShift) // 机器标识部分
       | sequence; // 序列号部分
}