1. 历史
snowflake是由 twitter 开源的分布式 id 生成算法，采 用 Scala 语言实现，是把一个 64 位的 long 型的 id，1 个 bit 是不用的，用其中的 41 bits 作为毫秒数，用 10 bits 作为工作机器 id，12 bits 作为序列号。
小插曲：世界上没有两片相同的雪花，所以使用雪花来表示唯一
2. 算法内容
1:第一位不使用：为什么这里第一位不使用，因为对于long类型，如果第一位是
1则说明是负数2～42:表示时间戳，最多可以表示2^41-1次方的数值，可以是毫秒级。
43～52:表示工作机器ID，最多支持2^10机器，也就是1024的机器。可以自己定义前几位为机房ID。
53～64:表示自增ID，同一毫秒如果超过2^12次方的增长量，应该算非常大的了
3. 代码实现
public class SnowFlake {
private final long workerId;
private final long datacenterId;
private long sequence;
public SnowFlake(long workerId, long datacenterId, long sequence) {
// sanity check for workerId
// 这儿不就检查了一下，要求就是你传递进来的机房id和机器id不能超过32，不能小于0
// 这个是二进制运算，就是 5 bit最多只能有31个数字，也就是说机器id最多只能是32以内
// 这个是一个意思，就是 5 bit最多只能有31个数字，机房id最多只能是32以内
long maxWorkerId = ~(-1L << workerIdBits);
if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {
throw new IllegalArgumentException(
String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", maxWorkerId));
}
long maxDatacenterId = ~(-1L << datacenterIdBits);
if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
throw new IllegalArgumentException(
String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0", maxDatacenterId));
}
System.out.printf("worker starting. timestamp left shift %d, datacenter id bits %d, worker id bits %d, " +
"sequence bits %d, workerid %d", timestampLeftShift, datacenterIdBits, workerIdBits,
sequenceBits, workerId);
this.workerId = workerId;
this.datacenterId = datacenterId;
this.sequence = sequence;
}
private final long workerIdBits = 5L;
private final long datacenterIdBits = 5L;
private final long sequenceBits = 12L;
private final long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;
private long lastTimestamp = -1L;
public long getWorkerId() {
return workerId;
}
public long getDatacenterId() {
return datacenterId;
}
public long getTimestamp() {
return System.currentTimeMillis();
}
public synchronized long nextId() {
// 这儿就是获取当前时间戳，单位是毫秒
long timestamp = timeGen();
if (timestamp < lastTimestamp) {
System.err.printf("clock is moving backwards. Rejecting requests until %d.", lastTimestamp);
throw new RuntimeException(String.format(
"Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
}
if (lastTimestamp == timestamp) {
// 这个意思是说一个毫秒内最多只能有4096个数字
// 无论你传递多少进来，这个位运算保证始终就是在4096这个范围内，避免你自己传递个sequence超过了4096这个范围
long sequenceMask = ~(-1L << sequenceBits);
sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
if (sequence == 0) {
timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
}
} else {
sequence = 0;
}
// 这儿记录一下最近一次生成id的时间戳，单位是毫秒
lastTimestamp = timestamp;
// 这儿就是将时间戳左移，放到 41 bit那儿；
// 将机房 id左移放到 5 bit那儿；
// 将机器id左移放到5 bit那儿；将序号放最后12 bit；
// 最后拼接起来成一个 64 bit的二进制数字，转换成 10 进制就是个 long 型
long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
long twepoch = 1288834974657L;
return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) | (datacenterId << datacenterIdShift)
| (workerId << sequenceBits) | sequence;
}
private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
long timestamp = timeGen();
while (timestamp <= lastTimestamp) {
timestamp = timeGen();
}
return timestamp;
}
private long timeGen() {
return System.currentTimeMillis();
}
// ---------------测试---------------
public static void main(String[] args) {
SnowFlake worker = new SnowFlake(1, 1, 1);
for (int i = 0; i < 30; i++) {
System.out.println(worker.nextId());
}
}
}