雪花算法

Posted 2022-04-03 FatalFlower

在分布式场景中，如何生成一个全局的唯一 ID ？由于是通过多台机器并行运算，因此一般的时间戳、UUID 都不是很可靠。为此，Twitter 提出了一种名为 “雪花算法” 的算法来生成分布式全局唯一 ID 的算法

算法介绍

“雪花算法” 生成的 ID 为 \\(64\\) 位整数，其中，前 \\(41\\) 位（\\(64\\) 位整数第一位表示符号位，不作为开始位）表示自选定的日期以来经过的毫秒数。接下来的 \\(10\\) 位表示当前的计算机 ID，剩下的 \\(12\\) 位表示每台机器上生成的 ID 序号，具体结构如下所示：

具体实现

实现代码如下：

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class SnowFlake 
    public static void main(String[] args) 
        Random random = ThreadLocalRandom.current();
        long timStamp = System.currentTimeMillis(); // 系统当前的时间戳
        long machineId = random.nextInt(0, 1024); // 机器 ID
        long seqId = random.nextInt(0, 4096); // 序列 ID，一般都是机器自增而来，这里只是模拟一下

        long snowId = 0;
        snowId |= (timStamp << 22); 
        snowId |= (machineId << 12);
        snowId |= seqId;

        System.out.println("snow id=" + snowId);
    

算法缺点

• 基于时间戳的方式，由于压缩了时间戳的存储空间，因此时间戳在某些情况下（这并不太可能）可能会出现时间戳重复的问题
• 最大机器数为 \\(1024\\)，因此某些大型分布式计算可能不适合使用这种算法

参考：

^[1] https://zh.wikipedia.org/wiki/雪花算法