雪花算法

SnowFlake 算法，是 Twitter（一家美国社交网络及微博客服务的公司，致力于服务公众对话）开源的分布式 id 生成算法。其核心思想就是：使用一个 64 bit 的 long 型的数字作为全局唯一 id。在分布式系统中的应用十分广泛，且ID 引入了时间戳，基本上保持自增的。

第一个部分，是 1 个 bit：0，这个是无意义的。

第二个部分是 41 个 bit：表示的是时间戳。

第三个部分是 5 个 bit：表示的是机房 id，10001。

第四个部分是 5 个 bit：表示的是机器 id，1 1001。

第五个部分是 12 个 bit：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，0000 00000000。

1 bit，是无意义的：
因为二进制里第一个 bit 为如果是 1，那么都是负数，但是我们生成的 id 都是正数，所以第一个 bit 统一都是 0。

41 bit：表示的是时间戳，单位是毫秒。
41 bit 可以表示的数字多达 2^41 - 1，也就是可以标识 2 ^ 41 - 1 个毫秒值，换算成年就是表示 69 年的时间。

10 bit：记录工作机器 id，代表的是这个服务最多可以部署在 2^10 台机器上，也就是 1024 台机器。
但是 10 bit 里 5 个 bit 代表机房 id，5 个 bit 代表机器 id。意思就是最多代表 2 ^ 5 个机房（32 个机房），每个机房里可以代表 2 ^ 5 个机器（32 台机器），这里可以随意拆分，比如拿出4位标识业务号，其他6位作为机器号。可以随意组合。

12 bit：这个是用来记录同一个毫秒内产生的不同 id。
12 bit 可以代表的最大正整数是 2 ^ 12 - 1 = 4096，也就是说可以用这个 12 bit 代表的数字来区分同一个毫秒内的 4096 个不同的 id。也就是同一毫秒内同一台机器所生成的最大ID数量为4096

简单来说，你的某个服务假设要生成一个全局唯一 id，那么就可以发送一个请求给部署了 SnowFlake 算法的系统，由这个 SnowFlake 算法系统来生成唯一 id。这个 SnowFlake 算法系统首先肯定是知道自己所在的机器号，（这里姑且讲10bit全部作为工作机器ID）接着 SnowFlake 算法系统接收到这个请求之后，首先就会用二进制位运算的方式生成一个 64 bit 的 long 型 id，64 个 bit 中的第一个 bit 是无意义的。接着用当前时间戳（单位到毫秒）占用41 个 bit，然后接着 10 个 bit 设置机器 id。最后再判断一下，当前这台机房的这台机器上这一毫秒内，这是第几个请求，给这次生成 id 的请求累加一个序号，作为最后的 12 个 bit。

Springboot项目使用雪花算法

1.生成id

首先生成雪花id，这样虽然可以直接调用也就是通过new这个类的对象来生成，但是因为使用了spring框架，交给容器管理更好，所以下面就通过配置来实现将类注入到容器中
因为生成雪花id时要传入两个long型的参数，所以将这两个参数提到配置文件中来
application.yml

com:qiku:demo:snowflake:machine-id: 1data-center-id: 1

2、创建一个类 TestProperties ，来获取配置文件中的信息。

import com.linshan.demo1.entity.SnowflakeProperties;
import lombok.Data;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "com.qiku.demo")
public class TestProperties {private SnowflakeProperties snowflake;}

3.创建一个类SnowflakeProperties 来存需要传入的两个参数。

import lombok.Getter;
import lombok.Setter;@Getter
@Setter
public class SnowflakeProperties {private long machineId;private long dataCenterId;
}

4. 创建 BossAutoConfiguration 类

这里注意的是@EnableConfigurationProperties注解的作用是：使使用 @ConfigurationProperties 注解的类生效

import com.linshan.demo1.entity.SnowflakeManager;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;@Configuration
@EnableConfigurationProperties(TestProperties.class)
public class BossAutoConfiguration {@Autowiredprivate TestProperties properties;@Bean@ConditionalOnMissingBeanpublic SnowflakeManager snowflakeManager() {return new SnowflakeManager(this.properties.getSnowflake().getMachineId(), this.properties.getSnowflake().getDataCenterId());}
}

5. 最后就是直接在需要使用的类中注入即可

@autowired
// 注入
private SnowflakeManeger snowflakeManager;
LunboEnitity lunboEnitity = new LunboEntity;
lunboEnitity .setImgUrl(path);
lunboEnitity .setId(SnowflakeManeger .nestValue());
lunboDao.insert(lunboEnitity );
returu path;

SnowFlake算法的优点：

（1）高性能高可用：生成时不依赖于数据库，完全在内存中生成。

（2）容量大：每秒中能生成数百万的自增ID。

（3）ID自增：存入数据库中，索引效率高。

SnowFlake算法的缺点：

依赖与系统时间的一致性，如果系统时间被回调，或者改变，可能会造成id冲突或者重复。

扩展：

雪花算法位数问题与源码分析

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