SnowFlake 雪花算法

SnowFlake 中文意思为雪花，故称为雪花算法。最早是 Twitter 公司在其内部用于分布式环境下生成唯一 ID。在2014年开源 scala 语言版本。

实现原理

雪花算法原理就是生成一个的64位比特位的 long 类型的唯一 id。

最高1位固定值0，因为生成的 id 是正整数，如果是1就是负数了。

接下来41位存储毫秒级时间戳，以当前的时间作为值，所以是时刻改变的。2^41/(1000606024365)=69，大概可以使用69年。

再接下10位存储机器码，这是为了防止多台机器同时申请id，所以以每个机器的地址来做标记。包括5位 datacenterId 和5位 workerId。最多可以部署2^10=1024台机器。

最后12位存储序列号。同一毫秒时间戳时，通过这个递增的序列号来区分。为了解决一台机器同时申请id。即对于同一台机器而言，同一毫秒时间戳下，可以生成2^12=4096个不重复 id。

算法优缺点

优点

1. 高并发分布式环境下生成不重复 id，每秒可生成百万个不重复 id。
2. 基于时间戳，以及同一时间戳下序列号自增，基本保证 id 有序递增。
3. 不依赖第三方库或者中间件。
4. 算法简单，在内存中进行，效率高。

缺点

依赖服务器时间，服务器时钟回拨时可能会生成重复 id。算法中可通过记录最后一个生成 id 时的时间戳来解决，每次生成 id 之前比较当前服务器时钟是否被回拨，避免生成重复 id。

糊涂工具使用案例

引入依赖

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.8.11</version>
</dependency>

code

import cn.hutool.core.lang.Console;
import cn.hutool.core.lang.Snowflake;
import cn.hutool.core.util.IdUtil;

public class TigerTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 参数1为终端ID
        // 参数2为数据中心ID
        Snowflake snowflake = IdUtil.getSnowflake(1, 1);
        long id0 = snowflake.nextId();
        String id1 = snowflake.nextIdStr();

        //简单使用
        long id2 = IdUtil.getSnowflakeNextId();
        String id3 = IdUtil.getSnowflakeNextIdStr();

        Console.log("雪花算法id0：{}",id0);
        Console.log("雪花算法idS0：{}",id1);
        Console.log("雪花算法id1：{}",id2);
        Console.log("雪花算法idStr1：{}",id3);
        Console.log("当前时间戳：{}",System.currentTimeMillis());
    }
}

改进的雪花算法——梨花算法（PearFlower）