雪花算法生成分布式ID的时间回拨问题处理

一般方法

1.直接抛异常

2.延迟等待到最新时间（需要回拨时间比较短）

3.采用历史最大时间

package com.zjq.javabasic.algorithm;/*** @description: 雪花算法-时间回拨问题* @create: 2022-01-20 16:55**/
public class SnowflakeTest {/*** 最大容忍时间, 单位毫秒, 即如果时钟只是回拨了该变量指定的时间, 那么等待相应的时间即可;* 考虑到sequence服务的高性能, 这个值不易过大*/private static final long MAX_BACKWARD_MS = 5;/*** 开始时间戳，单位毫秒；这里是2021-06-01*/private static final long TW_EPOCH = 1622476800000L;/*** 机器 ID 所占的位数*/private static final long WORKER_ID_BITS = 5L;/*** 数据标识 ID 所占的位数*/private static final long DATA_CENTER_ID_BITS = 5L;/*** 支持的最大机器ID，最大为31* <p>* PS. Twitter的源码是 -1L ^ (-1L << workerIdBits)；这里最后和-1进行异或运算，由于-1的二进制补码的特殊性，就相当于进行取反。*/private static final long MAX_WORKER_ID = ~(-1L << WORKER_ID_BITS);/*** 支持的最大机房ID，最大为31*/private static final long MAX_DATA_CENTER_ID = ~(-1L << DATA_CENTER_ID_BITS);/*** 序列在 ID 中占的位数*/private static final long SEQUENCE_BITS = 12L;/*** 机器 ID 向左移12位*/private static final long WORKER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS;/*** 机房 ID 向左移17位*/private static final long DATA_CENTER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS;/*** 时间截向左移22位*/private static final long TIMESTAMP_LEFT_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS + DATA_CENTER_ID_BITS;/*** 生成序列的掩码最大值，最大为4095*/private static final long SEQUENCE_MASK = ~(-1L << SEQUENCE_BITS);/*** 工作机器 ID(0~31)*/private final long workerId;/*** 机房 ID(0~31)*/private final long dataCenterId;/*** 毫秒内序列(0~4095)*/private long sequence = 0L;/*** 上次生成 ID 的时间戳*/private long lastTimestamp = -1L;/*** 创建 ID 生成器的方式一: 使用工作机器的序号(也就是将机房的去掉给机器ID使用)，范围是 [0, 1023]，优点是方便给机器编号** @param workerId 工作机器 ID*/public SnowflakeTest(long workerId) {// 计算最大值long maxMachineId = (MAX_DATA_CENTER_ID + 1) * (MAX_WORKER_ID + 1) - 1;if (workerId < 0 || workerId > maxMachineId) {throw new IllegalArgumentException(String.format("Worker ID can't be greater than %d or less than 0", maxMachineId));}// 取高位部分作为机房ID部分this.dataCenterId = (workerId >> WORKER_ID_BITS) & MAX_DATA_CENTER_ID;// 取低位部分作为机器ID部分this.workerId = workerId & MAX_WORKER_ID;}/*** 创建 ID 生成器的方式二: 使用工作机器 ID 和机房 ID，优点是方便分机房管理** @param dataCenterId 机房 ID (0~31)* @param workerId     工作机器 ID (0~31)*/public SnowflakeTest(long dataCenterId, long workerId) {if (workerId > MAX_WORKER_ID || workerId < 0) {throw new IllegalArgumentException(String.format("Worker ID can't be greater than %d or less than 0", MAX_WORKER_ID));}if (dataCenterId > MAX_DATA_CENTER_ID || dataCenterId < 0) {throw new IllegalArgumentException(String.format("DataCenter ID can't be greater than %d or less than 0", MAX_DATA_CENTER_ID));}this.workerId = workerId;this.dataCenterId = dataCenterId;}/*** 获得下一个 ID(该方法是线程安全的)** @return 返回一个长度位15的 long类型的数字*/public synchronized long nextId() {long timestamp = timeGen();// 如果当前时间小于上一次 ID 生成的时间戳，说明发生时钟回拨，为保证ID不重复抛出异常。if (timestamp < lastTimestamp) {//如果小于容忍时间，直接设置历史最大时间long backTime = lastTimestamp - timestamp;if (backTime < MAX_BACKWARD_MS) {timestamp = lastTimestamp;} else {//抛异常throw new RuntimeException(String.format("Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));}}if (lastTimestamp == timestamp) {// 同一时间生成的，则序号+1sequence = (sequence + 1) & SEQUENCE_MASK;// 毫秒内序列溢出：超过最大值if (sequence == 0) {// 阻塞到下一个毫秒，获得新的时间戳timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);}} else {// 时间戳改变，毫秒内序列重置sequence = 0L;}// 上次生成 ID 的时间戳lastTimestamp = timestamp;// 移位并通过或运算拼到一起return ((timestamp - TW_EPOCH) << TIMESTAMP_LEFT_SHIFT)| (dataCenterId << DATA_CENTER_ID_SHIFT)| (workerId << WORKER_ID_SHIFT)| sequence;}private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {long timestamp = timeGen();while (timestamp <= lastTimestamp) {timestamp = timeGen();}return timestamp;}private long timeGen() {return System.currentTimeMillis();}public static void main(String[] args) {SnowflakeTest snowflakeTest = new SnowflakeTest(0, 0);System.out.println(snowflakeTest.nextId());}
}

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