前言"在分布式系统中常见的问题就是如何生成流水号，一般情况下会有专门的流水号系统，不过在开发过程中或者开发早期不一定会有专门流水号系统，在这里介绍下我所使用的流水号生成器——雪花算法"

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概述

雪花算法生成的ID结果是一个64bit大小的整数，并且保证在分布式系统中不会重复。

结构

使用64位long型数字作为全局唯一id

1位 无意义 0

41位 时间戳

5位 机房id

5位 机器id

12位自增序号 表示同一时间同一机房同一机器生成的序列号

1. 1位为什么没有意义？

二进制中 第一位代表符号位, 默认 0 表示生成的序列号为正数

2. 41位时间戳

41位最大能表示 2^41-1 的数字，毫秒值 69.7年。

(2^41-1)/1000/60/60/24

当时间大于69.7即时间戳差值大于 2199023255551，会开始出现负值流水号

3. 机房id+机器id

机房id+机器id 2^10 1024台机器。

// 但是使用中不可能每部署一台机器都改下编号, 所以我做出以下改动// 8位机器号(最大256) 2位机房号// 机器号使用IP地址后三位 机房id 默认1// 只需要确保机器的ip后三位不同即可private static final long MACHINE_BIT = 8;private static final long DATA_CENTER_BIT = 2;

private static final long DATA_CENTER_ID = 1;private static long address;static {    InetAddress localIp = IpUtils.getLocalIp();    address = localIp.getAddress()[3] & 0xff;    log.info("当前系统的 address 为: {}", address);}

4. 12位序列号

表示同一毫秒内生成的id 2^12-1 个正整数。

总结

SnowFlake每秒能够产生26万ID左右

优点:

生成ID时不依赖于DB，完全在内存生成，高性能高可用。ID呈趋势递增，后续插入索引树的时候性能较好。

缺点:

依赖于系统时钟的一致性。如果某台机器的系统时钟回拨，有可能造成ID冲突，或者ID乱序。

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代码SerialNumber

public class SerialNumber  {

    /**     * 起始的时间戳 2018-01-01 00:00:00     */    private static final long START_STAMP = 1514736000000L;

    /**     * 每一部分占用的位数     * 序列号 占用位数 12 位 (同一毫秒内生成的id 2^12-1 个正整数)     * 机器标识  占用位数 8 位 (一般是使用5位)     * 数据中心 占用位数 2 位 (一般是使用5位)     *     */    private static final long SEQUENCE_BIT = 12;    private static final long MACHINE_BIT = 8;    private static final long DATA_CENTER_BIT = 2;

    /**     * 每一部分的最大值     */    private static final long MAX_DATA_CENTER_NUM = ~(-1L <    private static final long MAX_MACHINE_NUM = ~(-1L <    private static final long MAX_SEQUENCE = ~(-1L <    /**     * 每一部分向左的位移     * 机器Id左移12位 (SEQUENCE_BIT = 12)     * 数据中心左移20位 (SEQUENCE_BIT + MACHINE_BIT = 12 + 8)     * 时间戳左移22位 (DATA_CENTER_LEFT + DATA_CENTER_BIT = 12 + 8 + 2)     *     */    private static final long MACHINE_LEFT = SEQUENCE_BIT;    private static final long DATA_CENTER_LEFT = SEQUENCE_BIT + MACHINE_BIT;    private static final long TIME_STAMP_LEFT = DATA_CENTER_LEFT + DATA_CENTER_BIT;    /**     * 数据中心 机器标识 序列号 上一次时间戳     * 数据中心标识和机器标识一般是外部传入     */    private static final long DATA_CENTER_ID = 1;    private static long address;    private long sequence = 0L;    private long lastStamp = -1L;

    private static final DateTimeFormatter DATE_TIME_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("yyMMdd");

    static {      InetAddress localIp = IpUtils.getLocalIp();      address = localIp.getAddress()[3] & 0xff;      log.info("当前系统的 address 为: {}", address);    }

    /**     * 产生下一个ID     *     * @return     */    private synchronized long nextId() {        long currStamp = getNewStamp();        if (currStamp             throw new RuntimeException("Clock moved backwards.  Refusing to generate id");        }

        if (currStamp == lastStamp) {            // 相同毫秒内，序列号自增 (sequence + 1) & (~(-1L <            sequence = (sequence + 1) & MAX_SEQUENCE;// 同一毫秒的序列数已经达到最大if (sequence == 0L) {                currStamp = getNextMill();            }        } else {// 不同毫秒内，序列号置为0            sequence = 0L;        }        lastStamp = currStamp;// 时间戳部分 数据中心部分 机器标识部分 序列号部分return (currStamp - START_STAMP) <            | address <    }private long getNextMill() {long mill = getNewStamp();while (mill <= lastStamp) {            mill = getNewStamp();        }return mill;    }private long getNewStamp() {return System.currentTimeMillis();    }}

IpUtils

import java.net.*;import java.util.Enumeration;

/** * @author liuzhihang * @date 2019/12/19 16:03 */public class IpUtils {

    public static InetAddress getLocalIp() {        try {            for (Enumeration e = NetworkInterface.getNetworkInterfaces(); e.hasMoreElements(); ) {                NetworkInterface item = e.nextElement();for (InterfaceAddress address : item.getInterfaceAddresses()) {if (item.isLoopback() || !item.isUp()) {continue;                    }if (address.getAddress() instanceof Inet4Address) {return address.getAddress();                    }                }            }return InetAddress.getLocalHost();        } catch (SocketException | UnknownHostException e) {throw new RuntimeException(e);        }    }}

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作者：刘志航，一个宅宅的北漂程序员。

" 阅读源码，记录笔记；享受生活，分享心得。"

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