分布式ID生成器

参考大神们做个记录

为什么使用snowflake？

分布式系统中，当需要使用全局唯一ID的场景时，使用36位的UUID防止ID冲突，但是UUID一般是无序的。而Twitter（通称推特）的snowflake(雪花)算法解决了这种需求。

snowflake的结构

第一位为不使用，接下来的41位为毫秒级时间(41位的长度可以使用69年)，然后是5位datacenterId和5位workerId(10位的长度最多支持部署1024个节点)，最后12位是毫秒内的计数(12位的计数顺序号支持每个节点每毫秒产生4096个ID序号)。

snowflake生成的ID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datacenter和workerId作区分），并且效率较高。据说：snowflake每秒能够产生26万个ID。

snowflake工具类

/**
 * Twitter的分布式自增ID雪花算法snowflake
 * @create 2019-11-09 12:50
 **/
public class SnowFlake {

    /**
     * 起始的时间戳
     */
    private final static long START_STMP = 1573275000984L;

    /**
     * 每一部分占用的位数
     */
    private final static long SEQUENCE_BIT = 12L; //序列号占用的位数
    private final static long WORKER_BIT = 5L;   //机器标识占用的位数
    private final static long DATACENTER_BIT = 5L;//数据中心占用的位数

    /**
     * 每一部分的最大值
     */
    private final static long MAX_DATACENTER_NUM = -1L ^ (-1L << DATACENTER_BIT);
    private final static long MAX_WORKER_NUM = -1L ^ (-1L << WORKER_BIT);
    private final static long MAX_SEQUENCE = -1L ^ (-1L << SEQUENCE_BIT);

    /**
     * 每一部分向左的位移
     */
    private final static long WORKER_LEFT = SEQUENCE_BIT;
    private final static long DATACENTER_LEFT = SEQUENCE_BIT + WORKER_BIT;
    private final static long TIMESTMP_LEFT = SEQUENCE_BIT + WORKER_BIT + DATACENTER_BIT;

    private long datacenterId;  //数据中心
    private long workerId;     //机器标识
    private long sequence = 0L; //序列号
    private long lastStmp = -1L;//上一次时间戳

    public SnowFlake() {
    	new SnowFlake(1, 1);
    }
    public SnowFlake(long datacenterId, long workerId) {
        if (datacenterId > MAX_DATACENTER_NUM || datacenterId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("datacenterId can't be greater than MAX_DATACENTER_NUM or less than 0");
        }
        if (workerId > MAX_WORKER_NUM || workerId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("workerId can't be greater than MAX_WORKER_NUM or less than 0");
        }
        this.datacenterId = datacenterId;
        this.workerId = workerId;
    }

    /**
     * 产生下一个ID
     *
     * @return
     */
    public synchronized long nextId() {
        long currStmp = getNewstmp();
        if (currStmp < lastStmp) {
            throw new RuntimeException("Clock moved backwards.  Refusing to generate id");
        }

        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
                | workerId << WORKER_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();
    }

}