雪花算法（01）介紹

or0fun 發(fā)布于2019-08-19 10:29 / 2732人閱讀

摘要：雪花算法生成的最終結(jié)果其實(shí)就是一個(gè)類型的長(zhǎng)整型數(shù)字，這是一個(gè)大前提算法所有的內(nèi)容都是針對(duì)這個(gè)數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算的。根據(jù)上面的理論可以開始學(xué)習(xí)雪花算法。

針對(duì)每個(gè)公司，隨著服務(wù)化演進(jìn)，單個(gè)服務(wù)越來越多，數(shù)據(jù)庫分的越來越細(xì)，有的時(shí)候一個(gè)業(yè)務(wù)需要分成好幾個(gè)庫，這時(shí)候自增主鍵或者序列之類的主鍵id生成方式已經(jīng)不再滿足需求，分布式系統(tǒng)中需要的是一個(gè)全局唯一的id生成規(guī)則。既然號(hào)稱在全局分布式系統(tǒng)中唯一，那么主鍵的生成規(guī)則必然要復(fù)雜一些，以前看過很多資料，都對(duì)雪花的生成一知半解，最后才發(fā)現(xiàn)是對(duì)Java的位運(yùn)算沒有徹底了解，這里想針對(duì)雪花算法，以一種淺顯的的方式來進(jìn)行學(xué)習(xí)，去除以前的一知半解和對(duì)雪花算法的神秘感。

雪花算法生成的最終結(jié)果其實(shí)就是一個(gè)long類型的Java長(zhǎng)整型數(shù)字，這是一個(gè)大前提！算法所有的內(nèi)容都是針對(duì)這個(gè)數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算的。Java基礎(chǔ)類型相信都很熟悉，有32位的整型int類型，和64位的長(zhǎng)整型long類型。我們單說long類型，64位說的是數(shù)字轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式時(shí)候的表現(xiàn)，其中第一位表示的是正負(fù)，也就是符號(hào)，剩下的63位表示的是字面數(shù)字。我們來簡(jiǎn)單看一下幾個(gè)關(guān)鍵的long數(shù)字轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的形式：

再來看一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)換為long類型：

上面都是Java基礎(chǔ)知識(shí)，相信大家都懂。

生成一個(gè)long類型的數(shù)字id，其實(shí)就是對(duì)這64位的二進(jìn)制形式里面填值，把這64位分成幾個(gè)部分，彼此間互不影響，每部分都有自己的生成規(guī)則，這樣在一定的簡(jiǎn)單的大前提下，能保證全局唯一。

先說第一位，long類型的數(shù)字是有符號(hào)的，第一位是0就是正數(shù)，1是負(fù)數(shù)，我們生成的id必然要正數(shù)，所以第一位可以確定為0不變。

剩下的63位分成三大部分，第一部分占41位，用來表示時(shí)間，什么時(shí)間后面會(huì)詳細(xì)介紹。第二部分占10位，用來表示程序所在機(jī)器的信息，剩下的第三部分占12位，填充的是一個(gè)序列，可以理解為遞增數(shù)字，這樣前面的時(shí)間和機(jī)器數(shù)字如果都一樣的話，用序列的區(qū)別來生成不同的id。

上面的三大塊信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字，填充到63位當(dāng)中，基本可以保證任何時(shí)間任何機(jī)器生產(chǎn)的任何id不重復(fù)，可以推理出，時(shí)間和序列都是不可控的，但是機(jī)器信息是我們可以控制的，也就是說設(shè)置好機(jī)器信息是分布式id不重復(fù)的關(guān)鍵。

根據(jù)上面的理論可以開始學(xué)習(xí)雪花算法。

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