雪花算法和UUID
雪花算法和UUID
UUID
UUID是一种唯一且不需要中央协调的ID，它使用某种规则创建ID，而不是某种中心化的自增方式，使得其成为创建成本最低的ID类型。
到目前为止UUID一共有5个实现版本
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版本1: 按照 UUID 定义的每个字段的意义来实现，使用的变量因子是时间戳＋时钟序列＋节点信息（Mac地址），考的最多的版本
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版本2：基本和1一致，信息很少，可忽略
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版本3：基本name和namespace的hash实现变量因子，使用MD5进行hash，不是随机生成
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版本4：使用随机或者伪随机实现变量因子，不具备单调性，使用最广泛
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版本5：基本name和namespace的hash实现变量因子，使用sha1进行hash，不是随机生成
这些版本的结构基本都是一致的，只是在版本1的基础上变化了变量因子
UUID长度128比特，换算为16进制数就是有32个16进制数组成，中间用4个-分割，所以一共有36个字符，按照8-4-4-4-4-12的的顺序进行分割。
组成它的变量因子一共有三个，Timestamp时间戳、Clock Sequence时钟序列，node节点信息。
Timestamp时间戳：60bit 15个数
这15个数分布在前3个组成中，分别是时间戳低位8个、时间戳中位4个、时间戳高位3个，第三个部分的第一位是UUID版本字段，占4个字节，所以可以有16个版本号
Clock Sequence时钟序列：14bit 三个半数，最左边的2bit是保留位
时钟序列一般用于时间调整时的唯一性保证，当时间调整，或者 nodeId 变化的时候，直接使用一个随机数，或者，在原先的Clock Sequence值上面自增加一也是可以的。
保留位用于未来的扩展以及保持UUID的标准兼容性，确保UUID的格式能够适应将来的需求而不影响现有的实现。
Node节点信息：12个数，一般是MAC地址或者随机数生成
基于name和namespace的hash结构生成是什么意思？
- Name: 是对象的名称或标识符。比如，在 Kubernetes 中，Pod 的名称就是一个典型的
name。 - Namespace: 是一个命名空间，用于将不同作用域内的对象区分开来。例如，两个相同名称的 Pod 可以存在于不同的命名空间，从而不冲突。
在 UUID v3 和 UUID v5 中，name 和 namespace 是生成 UUID 的关键输入，它们并不是自动变化的，而是由开发者根据具体应用场景指定的。每次生成 UUID 时，使用相同的 name 和 namespace 组合，会得到相同的 UUID。
雪花算法
雪花算法生成的64位ID由以下几部分组成：
第一位（符号位）：由于ID都是正整数，所以第一位始终为0。
时间戳（41位）：记录时间戳的差值（相对于某个固定时间点），单位是毫秒。41位时间戳可以使用69年（从1970年开始，可用至2039年）。
工作机器id（10位）：用于标识不同的工作机器（如不同的服务器实例），支持在同一数据中心内部署最多1024台机器。
如果存在跨机房部署的情况下可以把这10个bit位，拆分成两个5bit，前5个bit表示机房id，后面5个表示机器的id
序列号（12位）：用于在同一毫秒内产生不同的ID，支持每个工作机器在同一毫秒内产生最多4096个ID。
时钟回拨和时钟漂移
时钟回拨是指系统时间被人为或自动地调整到过去的某个时间点。
时钟漂移是指由于硬件本身的物理特性，系统时钟的计时速率可能并不完全准确，随着时间推移，会逐渐偏离标准时间。
雪花算法怎么解决时钟回拨和时钟漂移？
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时间强依赖变成弱依赖，只有第一次算法启动的时候获取时间戳，之后都是算法增加时间戳，而不是依赖于系统时间。这种方式可以避免一毫秒只能生成4096个ID的弊端。仍然会有ID冲突，例如，一小时内获取一千万条ID，这个实际上是获取了未来的ID，这样如果服务器重启，获取了旧的时间戳，就会出现ID重复，解决方案是存储当前使用到的时间戳，下一次启动时获取。
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通过机器ID或者序列号进行补偿，可以增加机器ID的部分或者增加序列号的部分，UUID也是这种方案。
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阻塞等待时间追赶（兜底策略）。
