介绍

在互联网公司的业务中，许多应用是分布式部署的， 分布式系统已事实上成为互联网公司各个应用的基础底座。

在分布式系统中，生成全局唯一ID对于业务的正确性至关重要。

雪花算法作为一种分布式ID生成算法，已被许多公司所采用，作为唯一ID生成器。

本文简要介绍下雪花算法的原理，以及Java代码实现。

雪花算法原理

雪花算法主要由时间戳、机器标识、序列号组成，共同构成了一个64位的全局唯一ID。

时间戳保证了ID是按时间顺序递增，不会重复。

序列号解决了同一毫秒内并发生成ID时的问题。

机器标识部分确保了在多节点部署环境中，每个节点生成的ID是唯一的。

Java代码实现示例

public class IdGenerator {
    /**
     * 定义起始时间戳 2024-01-01
     */
    private static final long START_TIME_MILL = 1717987200000L; 
    /**
     * 节点标识位数
     */
    private static final long NODE_BIT_COUNT = 10; 
    /**
     * 序列号位数
     */
    private static final long SEQUENCE_BIT_COUNT = 12;

    /**
     * 节点id
     */
    private static long nodeId = 0;
    
    /**
     * 序列号
     */
    private static long sequenceId = 0;
    
    private static long lastTime = -1;
    

    public static long generateId() {
        long time = System.currentTimeMillis() - START_TIME_MILL;
        if (time < lastTime) {
            throw new RuntimeException("time is small than lastTime");
        }
        if (time == lastTime) {
            sequenceId = (sequenceId + 1) & ((1 << SEQUENCE_BIT_COUNT) - 1);
            if (sequenceId == 0) {
                time = tilNextMillis(lastTime);
            }
        } else {
            sequenceId = 0;
        }
        lastTime = time;
        return ((time << (NODE_BIT_COUNT + SEQUENCE_BIT_COUNT)) | (nodeId << SEQUENCE_BIT_COUNT) | sequenceId);
    }

    private static long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
        long timestamp = System.currentTimeMillis() - START_TIME_MILL;
        while (timestamp <= lastTimestamp) {
            timestamp = System.currentTimeMillis() - START_TIME_MILL;
        }
        return timestamp;
    }
}