【扩展】浅浅的理解——雪花算法，全局唯一的ID
最近，学习Mybatis-Plus，其中注解TableId 使用的是雪花算法，似乎是为了解决分布式分表的问题。以我目前的项目经历，项目的使用人数还没有大到使用分布式。而且，即是用到，我也只需要知其然，不用知其所以然。不过可以作为扩展知识，了解一下。
背景
随着数据量的规模增大，数据库表示压力很大。在一张数据规模庞大数据库中一条记录，犹如在熙熙攘攘的人群中找寻自己心爱自然人；在一张数据规模庞大的数量中插入一条记录，犹如在拥挤的人群中，完成一场马拉松；在一张数据规模庞大的数据库中删除一条记录，犹如在人山人海中，寻找丢失的物品。所以，数据库规模越大，处理数据耗时越大。
当数据十分庞大时，你以为它能刹那见完成。结果，它完成的时间，比你的人生还长。
所以，我们需要为数据库解决问题。将庞大的数据分到其他表去——这就是分表；整个数据库不够存储这些数据了，那就分到其他数据库，其他服务器上去——这就是分布式。
适用场景
在分布式环境下生成唯一ID,用于分布式算法。
特性
全局唯一
原理
分表
分表的分类
分表氛围垂直分表和水平分表。
显而易见，垂直分表，将表中不常用，大量占用字段的列拆分到另一张表中，比如个人信息的详细信息描述、个人照片（如果用二进制存的话），存放在另一张表。
水平分表，当表的数据量足够大（例如有公司要求当章表超过5000万时必须分表，数据量仅供参考）时，额外用相同字段表保存在另一张表中。
我们在建表的时候，需要保证关键字唯一性，各个分表的关键字也需要保证唯一性。
其实，雪花算法解决的是分布式环境中，水平id唯一性问题。
常见算法，优缺点比较
似乎，我们常见的设计ID自增能不能完成似乎也能完成分表。思考这个问题的人，当然比我们香的更高、更远。接下来，我们说两种更早想到的分表方法：主键自增和取模（这里关键字为Id）。
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主键自增 |
取模 |
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定义 |
根据id的值分在不同的表中。例如，分段范围为100000，则第一张表存放id为1~999999，第二张表存放id为100000~1999999，以此类推 |
根据id取余，放在不同的表中。以用户ID为例，加入我们一开始规划了10个数据库表，可以简单地用user_id%10表示数据所述的数据库表编号，ID为985的用户放在编号为5的子表中，ID为10086的用户放到编号为6的子表中。 |
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难点 |
分段大小的选取。分段太小会导致切分后子表数量过多，增加维护难度；分段太大可能会导致单表依然存在性能问。一般建议分段大小在100万·至2000万之间，具体根据业务选取合适的分段大小。 |
初始数量的确定。表数量太多，维护比较麻烦，表数量太少又可能导致表性能存在问题。 |
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优点 |
可以随着数据的增加平滑的扩充新的表。例如，现在有用户100万，如果增加到100万只需要增加新的表就可以了，原有的数据不需要动 |
表分布比较均匀。 |
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缺点 |
分布不均匀。加入按照1000万来进行分布，有可能某个分段实际存储的数量只有1条，而另一个分段实际存储的数量有1000万条。 |
扩充新的表很麻烦，所有数据都要重分布。 |
雪花算法
雪花算法是由Twitter公布的分布式主键生成算法，它能够保证不同表的主键的不重复性，以及相同表的主键的有序性。
核心思想
- 长度共64bit（一个long型）。
- 首先是一个符号位，1bit标识，由于long基本类型在Java中是带符号的，最高位是符号位，正数是0，负数是1，所以id一般是正数，最高位是0。
- 41bit时间截(毫秒级)，存储的是时间截的差值（当前时间截 - 开始时间截)，结果约等于69.73年。
- 10bit作为机器的ID（5个bit是数据中心，5个bit的机器ID，可以部署在1024个节点）。
- 12bit作为毫秒内的流水号（意味着每个节点在每毫秒可以产生 4096 个 ID）。
优点
整体上按照时间自增排序，并且整个分布式系统不会产生ID碰撞，并且效率较高。
