雪花算法及其golang实现
2021/7/15 14:08:29
本文主要是介绍雪花算法及其golang实现,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
什么是雪花算法
雪花算法的含义及用途
分布式结构中,常要求服务器集群内保持唯一id。如果在单个机器上实现唯一id,非常简单。但是在高并发集群中实现,则可能会出现id冲突的问题。雪花算法(SnowFlake)就是解决这一问题的。
算法思想
雪花算法是Twitter开源的分布式唯一id生成算法。它的核心思想就是用一个64bit的长整型作为唯一id,长整型中包含毫秒级时间戳,机器编号,机器内序号。
唯一id的组成
64个bit中,第一位的bit是不使用的。因为id的类型是长整型,如果第一位为1,则值为复数。所以第一位默认为0。后面的41位为时间戳,表示当前的时间,最小单位为毫秒。再后面十位表示机器编号。最后12位是序列号。
举例:
0|11111011110000001111000011110110101010110|0101110010|110011011110
该id中:
- 第一位固定为0,无实际意义。
- 2-42位表示当前系统时间,单位为毫秒。
- 43-44为表示机器的编号。共10位。也就是该集群中最多有2的10次方也就是1024台机器。如果集群中的机器数量超过的该数,则需要调整各个字段的宽度。
- 最后12位为单机序列号,用来表示id生成服务在当前这一毫秒内生成的不同的id。12位二进制数能表示的最大正整数为4096。也就是说雪化算法能容纳的最大并发量为每毫秒4096条请求,换算成秒是每秒409.6万次请求。若实际并发数量超过这一值,则超过了雪花算法的容纳范围,需要考虑拓宽id的长度等。
SnowFlake的golang实现
func genSnowFlake(machineId int, datacenterId int) int { // 如果想让时间戳范围更长,也可以减去一个日期 curTimeStamp := time.Now().UnixNano() / 1000000 if curTimeStamp == lastTimeStamp { // 2的12次方 -1 = 4095,每毫秒可产生4095个ID if sn > 4095 { time.Sleep(time.Millisecond) curTimeStamp = time.Now().UnixNano() / 1000000 sn = 0 } } else { sn = 0 } sn++ lastTimeStamp = curTimeStamp // 应为时间戳后面有22位,所以向左移动22位 curTimeStamp = curTimeStamp << 22 machineId = machineId << 17 datacenterId = datacenterId << 12 // 通过与运算把各个部位连接在一起 return int(curTimeStamp) | machineId | datacenterId | sn }
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