雪花算法根据时间戳生成有序的 64 bit 的 Long 类型的唯一 ID

各 bit 含义:

  • 1 bit: 符号位,0 是正数 1 是负数, ID 为正数,所以恒取 0
  • 41 bit: 时间差,我们可以选择一个参考点,用它来计算与当前时间的时间差 (毫秒数),41 bit 存储时间差,足够使用 69 年
  • 10 bit: 机器码,能编码 1024 台机器;可以手动指定含义,比如前5 bit 作为机器编号、后 5 bit 作为进程编号
  • 12 bit: 序列号,同一机器同一毫秒内产生不同的序列号,12 bit 可以支持 4096 个序列号

优点:

  • 灵活配置:机器码可以根据需求灵活配置含义
  • 无需持久化:如果序号自增往往需要持久化,本算法不需要持久化
  • ID 有含义/可逆性:ID 可以反解出来,对 ID 进行统计分析,可以很简单的分析出整个系统的繁忙曲线,还可以定位到每个机器,在某段时间承担了多少工作,分析出负载均衡情况
  • 高性能:生成速度很快
public class Snowflake {

    /**
* 每一部分所占位数
*/
private final long unusedBits = 1L;
private final long timestampBits = 41L;
private final long datacenterIdBits = 5L;
private final long workerIdBits = 5L;
private final long sequenceBits = 12L; /**
* 向左的位移
*/
private final long timestampShift = sequenceBits + datacenterIdBits + workerIdBits;
private final long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
private final long workerIdShift = sequenceBits; /**
* 起始时间戳,初始化后不可修改
*/
private final long epoch = 1451606400000L; // 2016-01-01 /**
* 数据中心编码,初始化后不可修改
* 最大值: 2^5-1 取值范围: [0,31]
*/
private final long datacenterId; /**
* 机器或进程编码,初始化后不可修改
* 最大值: 2^5-1 取值范围: [0,31]
*/
private final long workerId; /**
* 序列号
* 最大值: 2^12-1 取值范围: [0,4095]
*/
private long sequence = 0L; /** 上次执行生成 ID 方法的时间戳 */
private long lastTimestamp = -1L; /*
* 每一部分最大值
*/
private final long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits); // 2^5-1
private final long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits); // 2^5-1
private final long maxSequence = -1L ^ (-1L << sequenceBits); // 2^12-1 /**
* 生成序列号
*/
public synchronized long nextId() {
long currTimestamp = timestampGen(); if (currTimestamp < lastTimestamp) {
throw new IllegalStateException(
String.format("Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds",
lastTimestamp - currTimestamp));
} if (currTimestamp == lastTimestamp) {
sequence = (sequence + 1) & maxSequence;
if (sequence == 0) { // overflow: greater than max sequence
currTimestamp = waitNextMillis(currTimestamp);
} } else { // reset to 0 for next period/millisecond
sequence = 0L;
} // track and memo the time stamp last snowflake ID generated
lastTimestamp = currTimestamp; return ((currTimestamp - epoch) << timestampShift) | //
(datacenterId << datacenterIdShift) | //
(workerId << workerIdShift) | // new line for nice looking
sequence;
} public Snowflake(long datacenterId, long workerId) {
if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
throw new IllegalArgumentException(
String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0", maxDatacenterId));
}
if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {
throw new IllegalArgumentException(
String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", maxWorkerId));
} this.datacenterId = datacenterId;
this.workerId = workerId;
} /**
* 追踪调用 waitNextMillis 方法的次数
*/
private final AtomicLong waitCount = new AtomicLong(0); public long getWaitCount() {
return waitCount.get();
} /**
* 循环阻塞直到下一秒
*/
protected long waitNextMillis(long currTimestamp) {
waitCount.incrementAndGet();
while (currTimestamp <= lastTimestamp) {
currTimestamp = timestampGen();
}
return currTimestamp;
} /**
* 获取当前时间戳
*/
public long timestampGen() {
return System.currentTimeMillis();
}
}

参考:snowflake ID 生成算法

完整代码:GitHub

雪花算法 Java 版的更多相关文章

  1. 排序算法Java版,以及各自的复杂度,以及由堆排序产生的top K问题

    常用的排序算法包括: 冒泡排序:每次在无序队列里将相邻两个数依次进行比较,将小数调换到前面, 逐次比较,直至将最大的数移到最后.最将剩下的N-1个数继续比较,将次大数移至倒数第二.依此规律,直至比较结 ...

  2. 排序算法系列:插入排序算法JAVA版(靠谱、清晰、真实、可用、不罗嗦版)

    在网上搜索算法的博客,发现一个比较悲剧的现象非常普遍: 原理讲不清,混乱 啰嗦 图和文对不上 不可用,甚至代码还出错 我总结一个清晰不罗嗦版: 原理: 和选择排序类似的是也分成“已排序”部分,和“未排 ...

  3. 排序算法系列:选择排序算法JAVA版(靠谱、清晰、真实、可用、不罗嗦版)

    在网上搜索算法的博客,发现一个比较悲剧的现象非常普遍: 原理讲不清,混乱 啰嗦 图和文对不上 不可用,甚至代码还出错 我总结一个清晰不罗嗦版: 原理: 从数组头元素索引i开始,寻找后面最小的值(比i位 ...

  4. 排序算法系列:快速排序算法JAVA版(靠谱、清晰、真实、可用、不罗嗦版)

    在网上搜索算法的博客,发现一个比较悲剧的现象非常普遍: 原理讲不清,混乱 啰嗦 图和文对不上 不可用,甚至代码还出错 为了不误人子弟耽误时间,推荐看一些靠谱的资源,如[啊哈!算法]系列: https: ...

  5. 常用排序算法--java版

    package com.whw.sortPractice; import java.util.Arrays; public class Sort { /** * 遍历一个数组 * @param sor ...

  6. Kruskal算法java版

    /** * sample Kruskal.java Description: * kruskal算法的思想是找最小边,且每次找到的边不会和以找出来的边形成环路,利用一个一维数组group存放当前顶点所 ...

  7. 快速排序算法Java版

    网上关于快速排序的算法原理和算法实现都比较多,不过java是实现并不多,而且部分实现很难理解,和思路有点不搭调.所以整理了这篇文章.如果有不妥之处还请建议.首先先复习一些基础.    1.算法概念. ...

  8. 爬山算法 | Java版HA_TSP

    嗯哼,今天记录下采用Java编写的爬山算法(Hill Algorithm)求解TSP问题. 爬山算法与其他智能算法类似,是一种用来求解多峰函数最值的算法,爬山算法的基本思想是新解不劣于当前解则转移,否 ...

  9. A*(也叫A star, A星)寻路算法Java版

    寻路算法有非常多种,A*寻路算法被公觉得最好的寻路算法. 首先要理解什么是A*寻路算法,能够參考这三篇文章: http://www.gamedev.net/page/resources/_/techn ...

随机推荐

  1. Jmeter——ForEach Controller&Loop Controller

    今天来分享下Jmeter中的2款循环控制器,ForEach Controller和Loop Controller,在使用上还是有所区别. ForEach Controller ForEach Cont ...

  2. CF1295E Permutation Separation

    线段树 难得把E想出来,写出来,但却没有调出来(再给我5分钟),我的紫名啊,我一场上紫的大好机会啊 首先考虑是否能将$k$在$1$--$n-1$的每一个的最小代价都求出来 因为$k$从$i$到$i-1 ...

  3. pytorch加载语音类自定义数据集

    pytorch对一下常用的公开数据集有很方便的API接口,但是当我们需要使用自己的数据集训练神经网络时,就需要自定义数据集,在pytorch中,提供了一些类,方便我们定义自己的数据集合 torch.u ...

  4. 走进C# abstract,了解抽象类与接口的异同

    前言: 最近在研究.NET Core的一些类库源码的时候发现在底层类库中使用了大量的抽象类,然而发现自己搬砖这么多年好像从来没有在项目中使用抽象类或者抽象方法去实现某个功能模块,并且对修饰符Abstr ...

  5. leetcode64:maximal-rectangle

    题目描述 给出一个只包含0和1的二维矩阵,找出最大的全部元素都是1的长方形区域,返回该区域的面积. Given a 2D binary matrix filled with 0's and 1's, ...

  6. python08豆瓣电影 爬虫 BeautifulSoup + Reuqests

    主要思路 请求豆瓣的链接获取网页源代码 然后使用 BeatifulSoup 拿到我们要的内容 最后就把数据存储到 excel 文件中

  7. 关于Wrapper Class

    public class RunTest{ public static void main(String[] args) { Integer ten=new Integer(10); Long nin ...

  8. PHP-Parse 简介以及在 Hyperf 中的应用

    介绍 PHP-Parse 是分析 PHP 代码生成 AST 的库,分析出可读性很高的对象数据结构,方便后续的更新和遍历. PHP-Parse 的主要作用是修改原有代码(比如插入自定义的代码片段),生成 ...

  9. Mysql事物与二阶段提交

     1.事务的四种特性(ACID) 事务可以是一个非常简单的SQL构成,也可以是一组复杂的SQL语句构成.事务是访问并且更新数据库中数据的一个单元,在事务中的操作,要么都修改,要么都不做修改,这就是事务 ...

  10. 关于vm.min_free_kbytes的合理设置推测

    前言 之前系统出现过几次hung住的情况,没有oom,也没有其它内存相关的信息,而linux设计就是去尽量吃满内存,然后再回收清理的机制 探讨 目前这个参数还没有找到合适的处理这个预留的参数,一般也没 ...