雪花算法

应用场景

集群高并发情况下生成全局唯一id

1. id 生成规则的硬性要求：

1. 全局唯一
2. 趋势递增
3. 单调递增
4. 信息安全
5. 含事件戳

2. id号生成系统的可用性要求：

1. 高可用
2. 低延迟
3. 高并发

　　3. 生成全局唯一的id主流方案

　　　　1. UUID   为什么无序的UUID 会导致入库性能变差呢？

1. • 分布式id一般都会作为主键，但是MYSQL官方推荐主键越短越好
   • UUID无序，作为主键会导致索引分裂，大大降低索引的性能。

　　　　　　数据库自增id 在分布式里面，数据库的自增id机制的原理是：数据库自增id和mysql的replace into 实现的（没有新增有则替换，字段创建唯一索引），缺点：系统水平扩展困难。

　　　　　　redis单线程天生保证原子性，可以使用原子操作incr和incr by 来实现

　　　　　　redis 集群情况下，需要设置不同的步长，同时key一定要设置有效期，通过redis集群来获取更高的吞吐量。 （强烈不推荐入库）

　　　　2. 雪花算法 Twitter的snowflake用糊涂工具包

1. 为什么叫雪花算法

在大自然中几乎找不出两朵完全相同的雪花。(这么说，这个算法还是很牛逼)

2. 组成

41位时间戳 + 10 位机器ID + 12位序号(自增)，转换成长度为18的长整型。

雪花算法会生成一个64位的二进制数据，为一个Long型。(转换成字符串后长度最多19)

一个可能会重复的数 + 一个永远不可能重复的数 = 永远不可能重复的数

 

• • • 为什么 1bit 是无意义

　　　　　　　　　　因为二进制里第一个 bit 为如果是 1，那么都是负数，但是我们生成的 id 都是正数，所以第一个 bit 统一都是 0。

• • • 41 bit 时间戳 ，单位是毫秒

　　　　　　　　　　41 bit 可以表示的数字多达 2^41 - 1，也就是可以标识 2 ^ 41 - 1 个毫秒值，换算成年就是表示 69 年的时间。

• • • 10 bit：记录工作机器id，代表的是个服务最多可以部署在2 ^ 10 台机器上，也就是1024 台机器。

　　　　　　　　　　但是10 bit 里面5个bit代表机房id，5个bit代表机器id。意思就是最多代表 2 ^ 5 个机房(32个机房)，每个机房里面可以代表2^5个机器(32台机器)，这里可以随意拆分，比如拿出4位标识业务号，其他6位作为机器号。可以随意组合。

• • • 12 bit： 这个是用来记录同一个毫秒内产生的不同id。

 　　　　　　　　　　12 bit 可以代表的最大正整数是 2 ^ 12 -1 = 4096,也就是说可以用这个12bit 代表的数字来区分同一个毫秒内的4096个不同的id。也就会是同一毫秒内同一台机器所生成的最大ID数量为4096。