说明:

(1)为什么写了本篇博客?:

          ● 在【26:第三章:开发通行证服务:9】中,我们新增AppUser数据的时候,其主键我们没有使用自增,而是使用idWorker生成了一个生成全局唯一ID;而这个idWorker是基于雪花算法的;

          ● 而自己对雪花算法和所谓的idWorker不是很了解;所以,写了本篇博客来说明一下;

(2)基本逻辑关系为:【雪花算法可以生成一个64位的(某种程度上唯一)的long型的数字】→【而,我们正好可以利用雪花算法,生成主键id】→【雪花算法主要提供了一种思路;具体的实现方法,可以不同;】→【而,具体在自己项目中,基于雪花算法创建的工具类,就可以是所谓的IdWorker工具类】;

目录

一:雪花算法:参考文章一:SnowFlake 雪花算法详解与实现;

二:一个可以使用方案;


一:雪花算法:参考文章一:SnowFlake 雪花算法详解与实现;

参考自【https://juejin.cn/post/7082669476658806792】,该文的作者是【陈皮的JavaLib】;

友情提示:这个代码,自己并没有细看~~ 

package com.chenpi;

import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

/**
 * @author 陈皮
 * @version 1.0
 * @description 雪花算法ID生成器
 * @date 2022/4/3
 */
public class SnowflakeIdGenerator {

  // 初始时间戳(纪年),可用雪花算法服务上线时间戳的值
  // 1649059688068:2022-04-04 16:08:08
  private static final long INIT_EPOCH = 1649059688068L;

  // 记录最后使用的毫秒时间戳,主要用于判断是否同一毫秒,以及用于服务器时钟回拨判断
  private long lastTimeMillis = -1L;

  // dataCenterId占用的位数
  private static final long DATA_CENTER_ID_BITS = 5L;
  // dataCenterId占用5个比特位,最大值31
  // 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111
  private static final long MAX_DATA_CENTER_ID = ~(-1L << DATA_CENTER_ID_BITS);
  // datacenterId
  private long datacenterId;

  // workId占用的位数
  private static final long WORKER_ID_BITS = 5L;
  // workId占用5个比特位,最大值31
  // 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111
  private static final long MAX_WORKER_ID = ~(-1L << WORKER_ID_BITS);
  // workId
  private long workerId;

  // 最后12位,代表每毫秒内可产生最大序列号,即 2^12 - 1 = 4095
  private static final long SEQUENCE_BITS = 12L;
  // 掩码(最低12位为1,高位都为0),主要用于与自增后的序列号进行位与,如果值为0,则代表自增后的序列号超过了4095
  // 0000000000000000000000000000000000000000000000000000111111111111
  private static final long SEQUENCE_MASK = ~(-1L << SEQUENCE_BITS);
  // 同一毫秒内的最新序号,最大值可为 2^12 - 1 = 4095
  private long sequence;

  // workId位需要左移的位数 12
  private static final long WORK_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS;
  // dataCenterId位需要左移的位数 12+5
  private static final long DATA_CENTER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS;
  // 时间戳需要左移的位数 12+5+5
  private static final long TIMESTAMP_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS + DATA_CENTER_ID_BITS;

  public SnowflakeIdGenerator(long datacenterId, long workerId) {

    // 检查datacenterId的合法值
    if (datacenterId < 0 || datacenterId > MAX_DATA_CENTER_ID) {
      throw new IllegalArgumentException(
          String.format("datacenterId值必须大于0并且小于%d", MAX_DATA_CENTER_ID));
    }

    // 检查workId的合法值
    if (workerId < 0 || workerId > MAX_WORKER_ID) {
      throw new IllegalArgumentException(String.format("workId值必须大于0并且小于%d", MAX_WORKER_ID));
    }

    this.workerId = workerId;
    this.datacenterId = datacenterId;
  }

  /**
   * 通过雪花算法生成下一个id,注意这里使用synchronized同步
   *
   * @return 唯一id
   */
  public synchronized long nextId() {

    long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();

    // 当前时间小于上一次生成id使用的时间,可能出现服务器时钟回拨问题
    if (currentTimeMillis < lastTimeMillis) {
      throw new RuntimeException(
          String.format("可能出现服务器时钟回拨问题,请检查服务器时间。当前服务器时间戳:%d,上一次使用时间戳:%d", currentTimeMillis,
              lastTimeMillis));
    }

    if (currentTimeMillis == lastTimeMillis) { // 还是在同一毫秒内,则将序列号递增1,序列号最大值为4095

      // 序列号的最大值是4095,使用掩码(最低12位为1,高位都为0)进行位与运行后如果值为0,则自增后的序列号超过了4095
      // 那么就使用新的时间戳
      sequence = (sequence + 1) & SEQUENCE_MASK;
      if (sequence == 0) {
        currentTimeMillis = tilNextMillis(lastTimeMillis);
      }

    } else { // 不在同一毫秒内,则序列号重新从0开始,序列号最大值为4095
      sequence = 0;
    }

    // 记录最后一次使用的毫秒时间戳
    lastTimeMillis = currentTimeMillis;

    // 核心算法,将不同部分的数值移动到指定的位置,然后进行或运行
    return ((currentTimeMillis - INIT_EPOCH) << TIMESTAMP_SHIFT) | (datacenterId
        << DATA_CENTER_ID_SHIFT) | (workerId << WORK_ID_SHIFT) | sequence;
  }

  /**
   * 获取指定时间戳的接下来的时间戳,也可以说是下一毫秒
   *
   * @param lastTimeMillis 指定毫秒时间戳
   * @return 时间戳
   */
  private long tilNextMillis(long lastTimeMillis) {
    long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
    while (currentTimeMillis <= lastTimeMillis) {
      currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
    }
    return currentTimeMillis;
  }

  public static void main(String[] args) {
    SnowflakeIdGenerator snowflakeIdGenerator = new SnowflakeIdGenerator(1, 2);

    // 生成50个id
    Set<Long> set = new TreeSet<>();
    for (int i = 0; i < 50; i++) {
      set.add(snowflakeIdGenerator.nextId());
    }
    System.out.println(set.size());
    System.out.println(set);

    // 验证生成100万个id需要多久
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
      snowflakeIdGenerator.nextId();
    }
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - startTime);
  }
}

作者:陈皮的JavaLib
链接:https://juejin.cn/post/7082669476658806792
来源:稀土掘金
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

public static void main(String[] args) {
     SnowflakeIdGenerator snowflakeIdGenerator = new SnowflakeIdGenerator(1, 2);
     
     // 生成50个id
     Set<Long> set = new TreeSet<>();
     for (int i = 0; i < 50; i++) {
         set.add(snowflakeIdGenerator.nextId());
     }
     System.out.println(set.size());
     System.out.println(set);
     
     // 验证生成100万个id需要多久
     long startTime = System.currentTimeMillis();
     for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
         snowflakeIdGenerator.nextId();
     }
     System.out.println(System.currentTimeMillis() - startTime);
   }

作者:陈皮的JavaLib
链接:https://juejin.cn/post/7082669476658806792
来源:稀土掘金
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

在我的笔记本,测试结果如下,生成的50个id是不重复的,而且 id 值是递增的。然后再测试生成100万个 id,只花费了262毫秒,可见是算法是及其高效的。

 50
 [268133605376, 268133605377, 268133605378, 268133605379, 268133605380, 268133605381, 268133605382, 268133605383, 268133605384, 268133605385, 268133605386, 268133605387, 268133605388, 268133605389, 268133605390, 268133605391, 268133605392, 268133605393, 268133605394, 268133605395, 268133605396, 268133605397, 268133605398, 268133605399, 268133605400, 268133605401, 268133605402, 268133605403, 268133605404, 268133605405, 268133605406, 268133605407, 268133605408, 268133605409, 268133605410, 268133605411, 268133605412, 268133605413, 268133605414, 268133605415, 268133605416, 268133605417, 268133605418, 268133605419, 268133605420, 268133605421, 268133605422, 268133605423, 268133605424, 268133605425]
 262


二:一个可以使用方案;

在【26:第三章:开发通行证服务:9:【注册/登录】接口:验证码校验OK后,先根据手机号去查查该用户是否已存在,如果用户不存在就创建这个用户;(tkmybatis查询构建查询条件,雪花算法,枚举类等等)】中,引入的【org.n3r.idwo中的内容】就是一个可以使用的方案;

但是,自己并不确定这个代码是否“安全”,有待核查~~

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