snowflake算法所生成的ID结构是什么样子呢?我们来看看下图:
SnowFlake所生成的ID一共分成四部分:
1.第一位
占用1bit,其值始终是0,没有实际作用。
2.时间戳
占用41bit,精确到毫秒,总共可以容纳约69 年的时间。
3.工作机器id
占用10bit,其中高位5bit是数据中心ID(datacenterId),低位5bit是工作节点ID(workerId),做多可以容纳1024个节点。
4.序列号
占用12bit,这个值在同一毫秒同一节点上从0开始不断累加,最多可以累加到4095。
SnowFlake算法在同一毫秒内最多可以生成多少个全局唯一ID呢?只需要做一个简单的乘法:
同一毫秒的ID数量 = 1024 X 4096 = 4194304
- 算法解释
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SnowFlake的结构如下(每部分用-分开):
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0 – 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0 – 00000 – 00000 – 000000000000
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1位标识,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
- 41位时间截(毫秒级),注意,41位时间截不是存储当前时间的时间截,而是存储时间截的差值(当前时间截 – 开始时间截)
- 得到的值),这里的的开始时间截,一般是我们的id生成器开始使用的时间,由我们程序来指定的(如下的epoch属性)。
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41位的时间截,可以使用69年,年T = (1L << 41) / (1000L * 60 * 60 * 24 * 365) = 69
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10位的数据机器位,可以部署在1024个节点,包括5位datacenterId和5位workerId
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12位序列,毫秒内的计数,12位的计数顺序号支持每个节点每毫秒(同一机器,同一时间截)产生4096个ID序号
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加起来刚好64位,为一个Long型。
- SnowFlake的优点是,整体上按照时间自增排序,并且整个分布式系统内不会产生ID碰撞(由数据中心ID和机器ID作区分),并且效率较高,经测试,SnowFlake每秒能够产生26万ID左右。
SnowFlake算法的优点:
1.生成ID时不依赖于DB,完全在内存生成,高性能高可用。
2.ID呈趋势递增,后续插入索引树的时候性能较好。
SnowFlake算法的缺点:
依赖于系统时钟的一致性。如果某台机器的系统时钟回拨,有可能造成ID冲突,或者ID乱序。
go实现分布式唯一ID-snowflake(雪花算法)
package main
import (
"fmt"
"github.com/bwmarrin/snowflake"
)
func main() {
node, err := snowflake.NewNode(1)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
id := node.Generate().String()
fmt.Println("id is:", id)
// Generate会生成并返回一个唯一的snowflake ID,为了保证其唯一性,你需要保证你的系统的时间要精确
// 生成的ID上有多个类型转化的接口,例如:String(),Int64()等
}
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