雪花算法生成工具类

曾经终败给现在 2023-10-11 21:27 42阅读 0赞

可以直接使用的[雪花算法][Link 1]生成工具类

package com.woniu.protecion.utils;
    
    public class IdWorker {
        /**
         * 这个就是代表了机器id
         */
        private long workerId;
        // 这个就是代表了机房id
        private long datacenterId;
        // 这个就是代表了一毫秒内生成的多个id的最新序号
        private long sequence;
        // 注意，41位时间截不是存储当前时间的时间截，而是存储时间截的差值（当前时间截 - 开始时间截)
        private long twepoch = 1581647829999L;
    
    
        // 机器占的位数
        private long workerIdBits = 5L;
        // 机房占的位数
        private long datacenterIdBits = 5L;
        // 表示的序号，就是某个机房某台机器上这一毫秒内同时生成的id的序号位数
        private long sequenceBits = 12L;
    
        // 这个是二进制运算，就是5 bit最多只能有31个数字，也就是说机器id最多只能是32以内
        private long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);
    
        // 这个是一个意思，就是5 bit最多只能有31个数字，机房id最多只能是32以内
        private long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);
    
        // 这个是二进制运算，就是12 bit随机数字随机数 只能在这个数字只能4095以内
        private long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);
    
        // 机器id移位
        private long workerIdShift = sequenceBits;
        // 机房id移位=
        private long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
        // 时间位移
        private long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;
    
        /**
         * 最近一次生成id的时间戳，单位是毫秒
         */
        private long lastTimestamp = -1L;
    
        /**
         * @param workerId     机器id
         * @param datacenterId 业务id
         * @param sequence     一毫秒内生成的多个id的最新序号
         */
        public IdWorker(long workerId, long datacenterId, long sequence) {
    
            // sanity check for workerId
            // 要求就是你传递进来的机器id不能超过32，不能小于0
            if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {
    
                throw new IllegalArgumentException(
                        String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", maxWorkerId));
            }
            // 要求就是你传递进来的机房id不能超过32，不能小于0
            if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
    
                throw new IllegalArgumentException(
                        String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0", maxDatacenterId));
            }
    
            this.workerId = workerId;
            this.datacenterId = datacenterId;
            this.sequence = sequence;
        }
    
        public long getWorkerId() {
            return workerId;
        }
    
        public long getDatacenterId() {
            return datacenterId;
        }
    
        public long getTimestamp() {
            return System.currentTimeMillis();
        }
    
        // 这个是核心方法，通过调用nextId()方法，让当前这台机器上的snowflake算法程序生成一个全局唯一的id
        public synchronized long nextId() {
    
            // 这儿就是获取当前时间戳，单位是毫秒
            long timestamp = timeGen();
    
            if (timestamp < lastTimestamp) {
                System.err.printf("clock is moving backwards. Rejecting requests until %d.", lastTimestamp);
                throw new RuntimeException(String.format(
                        "Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
            }
    
            // 下面是说假设在同一个毫秒内，又发送了一个请求生成一个id
            // 这个时候就得把seqence序号给递增1，最多就是4096
            if (lastTimestamp == timestamp) {
    
                // 这个意思是说一个毫秒内最多只能有4096个数字，无论你传递多少进来，
                // 这个位运算保证始终就是在4096这个范围内，避免你自己传递个sequence超过了4096这个范围
    
                //System.out.println("sequence-1:" + sequence);
    
                sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
    
                if (sequence == 0) {
                    timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
                }
                //System.out.println("sequence:" + sequence);
    
            } else {
                sequence = 0;
            }
    
            // 这儿记录一下最近一次生成id的时间戳，单位是毫秒
            lastTimestamp = timestamp;
    
            // 这儿就是最核心的二进制位运算操作，生成一个64bit的id
            // 先将当前时间戳左移，放到41 bit那儿；将机房id左移放到5 bit那儿；将机器id左移放到5 bit那儿；将序号放最后12 bit
            // 最后拼接起来成一个64 bit的二进制数字，转换成10进制就是个long型
            return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) | (datacenterId << datacenterIdShift)
                    | (workerId << workerIdShift) | sequence;
        }
    
        private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
    
            long timestamp = timeGen();
    
            while (timestamp <= lastTimestamp) {
                timestamp = timeGen();
            }
            return timestamp;
        }
    
        private long timeGen() {
            return System.currentTimeMillis();
        }
    
        //
    }

[Link 1]: https://so.csdn.net/so/search?q=%E9%9B%AA%E8%8A%B1%E7%AE%97%E6%B3%95&spm=1001.2101.3001.7020