序章
在目前高并发分布式情境下，生成唯一标识是重中之重，当然虽重，但不是没有解决办法，目前业界也有很多算法可以实现。
比较有名的就是雪花算法（SnowFlake）！！！
算法源码
/**
* SnowFlake的结构如下(每部分用-分开):<br>
* 0 - 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0 - 00000 - 00000 - 000000000000
* 1位标识，由于long基本类型在Java中是带符号的，最高位是符号位，正数是0，负数是1，所以id一般是正数，最高位是0
* 41位时间戳(毫秒级)，注意，41位时间戳不是存储当前时间的时间戳，而是存储时间戳的差值（当前时间戳 - 开始时间戳)
* 得到的值），这里的的开始时间戳，一般是我们的id生成器开始使用的时间，由我们程序来指定的（如下下面程序IdWorker类的startTime属性）。
* 41位的时间戳，可以使用69年，年T = (1L << 41) / (1000L * 60 * 60 * 24 * 365) = 69
* 10位的数据机器位，可以部署在1024个节点，包括5位datacenterId和5位workerId
* 12位序列，毫秒内的计数，12位的计数顺序号支持每个节点每毫秒(同一机器，同一时间戳)产生4096个ID序号
* 加起来刚好64位，为一个Long型。
* SnowFlake的优点是，整体上按照时间自增排序，并且整个分布式系统内不会产生ID碰撞(由数据中心ID和机器ID作区分)，并且效率较高，经测试，SnowFlake每秒能够产生26万ID左右。
* @author guoxiangwen
*/
public class SnowFlake {
/**
* 起始的时间戳
*/
private final static long START_STMP = 1480166465631L;
/**
* 每一部分占用的位数
*/
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 DATACENTER_BIT = 5;//数据中心占用的位数
/**
* 每一部分的最大值
*/
//支持的最大数据标识id，结果是31
private final static long MAX_DATACENTER_NUM = -1L ^ (-1L << DATACENTER_BIT);
//支持的最大机器id，结果是31 (这个移位算法可以很快的计算出几位二进制数所能表示的最大十进制数)
private final static long MAX_MACHINE_NUM = -1L ^ (-1L << MACHINE_BIT);
// 生成序列的掩码，这里为4095 (0b111111111111=0xfff=4095)
private final static long MAX_SEQUENCE = -1L ^ (-1L << SEQUENCE_BIT);
/**
* 每一部分向左的位移
*/
//机器ID向左移12位
private final static long MACHINE_LEFT = SEQUENCE_BIT;
//数据标识id向左移17位(12+5)
private final static long DATACENTER_LEFT = SEQUENCE_BIT + MACHINE_BIT;
//时间截向左移22位(5+5+12)
private final static long TIMESTMP_LEFT = DATACENTER_LEFT + DATACENTER_BIT;
private long datacenterId; //数据中心
private long machineId; //机器标识
private long sequence = 0L; //序列号
private long lastStmp = -1L;//上一次时间戳
/**
* 构造函数
* @param datacenterId 数据标识Id(0-31)
* @param machineId //机器标识Id(0-31)
*/
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;
}
/**
* 产生下一个ID
*
* @return
*/
public synchronized long nextId() {
//获取当前时间戳
long currStmp = getNewstmp();
//如果当前时间小于上一次ID生成的时间戳，说明系统时钟回退过这个时候应当抛出异常
if (currStmp < lastStmp) {
throw new RuntimeException("Clock moved backwards. Refusing to generate id");
}
//如果是同一时间生成的，则进行毫秒内序列递增
if (currStmp == lastStmp) {
//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) {
currStmp = getNextMill();
}
} else {
//不同毫秒内，序列号置为0
sequence = 0L;
}
lastStmp = currStmp;
return (currStmp - START_STMP) << TIMESTMP_LEFT //时间戳部分
| datacenterId << DATACENTER_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 = getNewstmp();
while (mill <= lastStmp) {
mill = getNewstmp();
}
return mill;
}
private long getNewstmp() {
return System.currentTimeMillis();
}
public static void main(String[] args) {
SnowFlake snowFlake = new SnowFlake(2, 5);
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
System.out.println(snowFlake.nextId());
}
System.out.println((System.currentTimeMillis() - start)/1000 + "秒");
}
}问题
代码简单，但是在分布式系统使用的时候有一些问题：
1. 不同服务器如何使用不同workId，datacenterId？
2. 该类设置为单例初始化？
解决办法如下：
1. 该微服务启动的时候，workId和datacenterId作为参数传入
2. 使用Component注解，将SnowflakeIdWorker类设为单例初始化
具体代码如下：
package com.king.videoproject.config;
import com.king.videoproject.util.SnowFlake;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class SnowFlakeCompone {
@Value("${server.workId}")
private long workId;
@Value("${server.datacenterId}")
private long datacenterId;
private static volatile SnowFlake instance;
/**
* 获取实例
* @return
*/
public SnowFlake getInstance(){
if(instance == null){
synchronized (SnowFlake.class){
if(instance == null){
instance = new SnowFlake(workId, datacenterId);
}
}
}
return instance;
}
}
如何调用呢？
请看
package com.king.videoproject.controller;
import com.king.videoproject.config.SnowFlakeCompone;
import com.king.videoproject.util.SnowFlake;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {
@Autowired
SnowFlakeCompone snowFlakeCompone;
@RequestMapping("/thread")
public Map<String, Object> testThread(){
Set<Long> set = new HashSet<>();
for(int i = 0;i < 100000;i++){
System.out.println("线程名：" + Thread.currentThread().getId() + " Id：" + snowFlakeCompone.getInstance().nextId());
set.add(snowFlakeCompone.getInstance().nextId());
}
System.out.println("长度" + set.size());
Map<String, Object> result = new HashMap<String, Object>();
return result;
}
}
以上用的是Springboot，对应配置文件bootstrap.yml配置如下，（警告：最好用bootstrap.yml 而不是 application.yml 原因是因为优先级高，防止被覆盖或者无法生效）
#开发环境配置
server:
#服务端口
port: 8888
#服务地址
address: localhost
workId: 2
datacenterId: 5这样配置完，就可以通过Postman测试去了！！！
java
**粗体** _斜体_ [链接](http://example.com) `代码` - 列表 > 引用。你还可以使用@来通知其他用户。