SnowFlake 分布式id生成

/**
 *
 * Twitter_Snowflake<br>
 * SnowFlake的结构如下(每部分用-分开):<br>
 * 0 - 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0 - 00000 - 00000 - 000000000000 <br>
 * 1位标识，由于long基本类型在Java中是带符号的，最高位是符号位，正数是0，负数是1，所以id一般是正数，最高位是0<br>
 * 41位时间截(毫秒级)，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)
 * 得到的值），这里的的开始时间截，一般是我们的id生成器开始使用的时间，由我们程序来指定的（如下下面程序IdWorker类的startTime属性）。
 * 41位的时间截，可以使用69年，年T = (1L << 41) / (1000L * 60 * 60 * 24 * 365) = 69<br>
 * 10位的数据机器位，可以部署在1024个节点，包括5位datacenterId和5位workerId<br>
 * 12位序列，毫秒内的计数，12位的计数顺序号支持每个节点每毫秒(同一机器，同一时间截)产生4096个ID序号<br>
 * 加起来刚好64位，为一个Long型。<br>
 * SnowFlake的优点是，整体上按照时间自增排序，并且整个分布式系统内不会产生ID碰撞(由数据中心ID和机器ID作区分)，并且效率较高，
 * 经测试，SnowFlake每秒能够产生26万ID左右。
 */
public class SnowFlake {
    /**
     * 起始的时间戳
     */
    private final static long START_STAMP = 1480166465631L;

    /**
     * 每一部分占用的位数
     */
    /**
     * 序列号占用的位数
     */
    private final static long SEQUENCE_BIT = 12;
    /**
     * 机器标识占用的位数
     */
    private final static long MACHINE_BIT = 5;
    /**
     * 数据中心占用的位数
     */
    private final static long DATACENTER_BIT = 5;

    /**
     * 每一部分的最大值
     */
    /**
     * 支持的最大机器id，结果是31
     */
    private final static long MAX_DATACENTER_NUM = -1L ^ (-1L << DATACENTER_BIT);
    /**
     * 支持的最大数据标识id，结果是31
     */
    private final static long MAX_MACHINE_NUM = -1L ^ (-1L << MACHINE_BIT);

    /**
     * 生成序列的掩码，这里为4095 (0b111111111111=0xfff=4095)
     */
    private final static long MAX_SEQUENCE = -1L ^ (-1L << SEQUENCE_BIT);

    /**
     * 每一部分向左的位移
     */
    private final static long MACHINE_LEFT = SEQUENCE_BIT;
    private final static long DATACENTER_LEFT = SEQUENCE_BIT + MACHINE_BIT;
    private final static long TIMESTMP_LEFT = DATACENTER_LEFT + DATACENTER_BIT;

    /**
     * 数据中心(0~31)
     */
    private long dataCenterId;

    /**
     * 机器标识 0~31
     */
    private long machineId;
    /**
     * 毫秒内序列(0~4095)
     */
    private long sequence = 0L;
    /**
     * 上一次时间戳
     */
    private long lastStmp = -1L;

    public SnowFlake(long dataCenterId, long machineId) {
        if (dataCenterId > MAX_DATACENTER_NUM || dataCenterId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("dataCenterId can't be greater than MAX_DATACENTER_NUM or less than 0");
        }
        if (machineId > MAX_MACHINE_NUM || machineId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("machineId can't be greater than MAX_MACHINE_NUM or less than 0");
        }

        this.dataCenterId = dataCenterId;
        this.machineId = machineId;
    }

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

        if (currStamp == lastStmp) {
            //相同毫秒内，序列号自增
            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;
        }

        lastStmp = currStamp;

        // 时间戳部分
        return (currStamp - START_STAMP) << TIMESTMP_LEFT
                | dataCenterId << DATACENTER_LEFT      //数据中心部分
                | machineId << MACHINE_LEFT            //机器标识部分
                | sequence;                            //序列号部分
    }

    private long getNextMill() {
        long mill = getNewStamp();
        while (mill <= lastStmp) {
            mill = getNewStamp();
        }
        return mill;
    }

    private long getNewStamp() {
        return System.currentTimeMillis();
    }

    /** 测试 */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
        SnowFlake idWorker = new SnowFlake(1, 1);
        long startTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 50000; i++) {
            long id = idWorker.nextId();
            System.out.println(id);
        }
        System.out.println((System.nanoTime()-startTime)/1000000+"ms");
    }
}
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/3777515/blog/4313486
标签
Sequence