雪花算法-JAVA实现代码

 

package demo;

/**
 * 雪花算法demo
 * <p>
 * Snowflake生成的是Long类型的ID，一个Long类型占8个字节，每个字节占8比特，也就是说一个Long类型占64个比特。
 * <p>
 * Snowflake ID组成结构：正数位（占1比特）+ 时间戳（占41比特）+ 机器ID（占5比特）+
 *                      数据中心（占5比特）+ 自增值（占12比特），总共64比特组成的一个Long类型。
 * 第一个bit位（1bit）：Java中long的最高位是符号位代表正负，正数是0，负数是1，
 *                     一般生成ID都为正数，所以默认为0。
 * 时间戳部分（41bit）：毫秒级的时间，不建议存当前时间戳，而是用（当前时间戳 - 固定开始时间戳）的差值，
 *                    可以使产生的ID从更小的值开始；41位的时间戳可以使用69年，
 *                    (1L << 41) / (1000L * 60 * 60 * 24 * 365) = 69年
 * 工作机器id（10bit）：也被叫做workId，这个可以灵活配置，机房或者机器号组合都可以。
 * 序列号部分（12bit），自增值支持同一毫秒内同一个节点可以生成4096个ID
 *
 * @author 杨亚旭
 * @version 1.0
 * @date 2020/2/28 11:02
 */
public class SnowFlakeDemo {
    /**
     * 起始的时间戳
     */
    private final static long START_TIMESTAMP = 1480166465631L;
    /**
     * 系列号占用位数
     */
    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 DATA_CENTER_BIT = 5;
    /**
     * 序列号的最大值
     */
    private final static long MAX_SEQUENCE = -1L ^ (-1L << SEQUENCE_BIT);
    /**
     * 机器标识号最大值
     */
    private final static long MAX_MACHINE_NUM = -1L ^ (-1L << MAX_SEQUENCE);
    /**
     * 数据中心端的最大值
     */
    private final static long MAX_DATA_CENTER_NUM = -1L ^ (-1L << DATA_CENTER_BIT);
    /**
     * 序列号左移值
     */
    private final static long MACHINE_LEFT = SEQUENCE_BIT;

    private final static long DATA_CENTER_LEFT = SEQUENCE_BIT + MACHINE_BIT;

    private final static long TIMESTAMP_LEFT = DATA_CENTER_LEFT + MACHINE_BIT;
    /**
     * 数据中心id
     */
    private long dataCenterId;
    /**
     * 机器码
     */
    private long machineId;
    /**
     * 序列号
     * 默认0
     */
    private long sequence = 0L;
    /**
     * 上一次时间戳
     */
    private long lastTimeStamp = -1L;

    private static final String lockVal = "tmp";

    /**
     * 获取当前时间戳并返回
     * 如果当前时间小于上一秒时间，则重现获取当前时间，直到获取到可用的最新时间
     *
     * @auther 杨亚旭
     * @date 2020/2/28 11:17
     */
    private long getNextMill() {
        long mill = getNewTimeStamp();
        while (mill <= lastTimeStamp) {
            mill = getNewTimeStamp();
        }
        return mill;
    }

    /**
     * 当前时间戳
     *
     * @auther 杨亚旭
     * @date 2020/2/28 11:15
     */
    private long getNewTimeStamp() {
        return System.currentTimeMillis();
    }

    public SnowFlakeDemo(long dataCenterId, long machineId) throws IllegalAccessException {
        if (dataCenterId > MAX_DATA_CENTER_NUM|| dataCenterId < 0) {
            throw new IllegalAccessException("数据中心id的值异常，大于最大数值或者小于了0");
        }
        if (machineId > MAX_MACHINE_NUM || machineId < 0) {
            throw new IllegalAccessException("设备id的值异常，大于最大值或者小于了0");
        }
        this.dataCenterId = dataCenterId;
        this.machineId = machineId;
    }

    /**
     * 获取下一个id
     *
     * @auther 杨亚旭
     * @date 2020/2/28 11:20
     */
    public long getNextId() {
        synchronized (lockVal) {
            long currentTimeStamp = getNewTimeStamp();
            if (currentTimeStamp < lastTimeStamp) {
                throw new RuntimeException("上一次使用的时间戳大于当前时间，拒绝生成id");
            }
            if (currentTimeStamp == lastTimeStamp) {
                //时间相等，序列号自增
                sequence = (sequence + 1) & MAX_SEQUENCE;
                if (sequence == 0L) {
                    currentTimeStamp = getNextMill();
                }
            } else {
                sequence = 0L;
            }
            lastTimeStamp = currentTimeStamp;
            return (currentTimeStamp - START_TIMESTAMP) << TIMESTAMP_LEFT
                    | dataCenterId << DATA_CENTER_LEFT
                    | machineId << MACHINE_LEFT
                    | sequence;
        }
    }

    /**
     * 如果没有跨机房的集群
     * 该设备id可以采用服务器的内网ip最后一段值即可
     *
     * @auther 杨亚旭
     * @date 2020/2/28 11:30
     */
    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException {
        SnowFlakeDemo snowFlakeDemo = new SnowFlakeDemo(2, 3);
        for (int i = 0; i < (1 << 4); i++) {
            System.out.println(snowFlakeDemo.getNextId());
        }

    }

}

 

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/jsonyang/blog/3178034