SnowFlake 雪花算法

SnowFlake算法生成的ID大致上是按照时间递增的，用在分布式系统中时，需要注意数据中心标识和机器标识必须唯一，这样就能保证每个节点生成的ID都是唯一的。它可以满足Twitter每秒上万条消息ID分配的请求，这些消息ID是唯一的且有大致的递增顺序，且是一个64位整形，即8字节，可以展示为一个Long类型的整数。结构如下（每一部分用“-”符号分隔）：

• 1位标识部分，在java中由于long的最高位是符号位，正数是0，负数是1，一般生成的ID为正数，所以为0；
• 41位时间戳部分，这个是毫秒级的时间，一般实现上不会存储当前的时间戳，而是时间戳的差值（当前时间-固定的开始时间），这样可以使产生的ID从更小值开始；41位的时间戳可以使用69年，(1L << 41) / (1000L * 60 * 60 * 24 * 365) = 69年；
• 10位节点部分，Twitter实现中使用前5位作为数据中心标识（Data Center ID），后5位作为机器标识（Worker ID），可以部署1024个节点；
• 12位序列号部分，支持同一毫秒内同一个节点可以生成4096个ID；

Snowflake算法核心

把时间戳，工作机器id，序列号组合在一起。

SnowFlake 的优点如下：

• 比UUID 短，一般为9-17位。
• 生成的ID是数字，可以做到单调递增。由于无法统一分布式环境中每台服务器的时钟，它只能做到单台机器单调递增，无法做到全局递增。
• 性能非常出色，吞吐量达到几十万TPS。

应用场景

参考上面的SnowFlake的优点，对应的应用场景如下。

1、数据库表主键：很多DBA在大型生产应用禁用auto_increment的ID，这时可以选SnowFlake替代。

2、TraceId：分布式系统追踪，希望用一个ID贯穿所有子系统来追踪分布式交互过程。如果系统产生一个Exception，我们需要对Exception编号等。

3、短时间内访问特别大，需要生成大量的唯一ID。

SnowFlake算法，Java版源代码

Github 源码地址：

https://github.com/rickiechina/CloudNative/blob/master/common/src/main/java/com/cloudnative/common/SnowflakeIdWorker.java

在具体的业务场景中，可以将上述代码进一步封装。

如想基于不同的table name，或者业务创建，实例化不同SnowflakeIdWorker 对象，然后存放在HashMap，在调用时，取出对应SnowflakeIdWorker对象，调用nextId() 方法。

Twitter 官方code：

https://github.com/twitter-archive/snowflake