snowflake 算法，是 twitter 开源的分布式 id ?成算法。
其核?思想就是：
使??个 64 bit 的 long 型的数字作为全局唯? id，这 64 个 bit 中，其中 1 个bit 是不?的，然后?其中的 41 bit 作为毫秒数，? 10 bit 作为?作机器 id，12 bit 作为序列号。
给?家举个例?吧，?如下?那个 64 bit 的 long 型数字，?家看看
上?第?个部分，是 1 个 bit：0，这个是?意义的
上?第?个部分是 41 个 bit：表示的是时间戳
上?第三个部分是 5 个 bit：表示的是机房 id，10001
上?第四个部分是 5 个 bit：表示的是机器 id，1 1001
上?第五个部分是 12 个 bit：表示的序号，就是某个机房某台机器上这?毫秒内同时?成的 id的序号，0000 00000000
1 bit：是不?的，为啥呢？
因为?进制?第?个 bit 为如果是 1，那么都是负数，但是我们?成的 id 都是正数，所以第?个 bit 统?都是 0
41 bit：表示的是时间戳，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?作机器id，代表的是这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?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?可以代表2 ^ 5个机器（32台机器）。
12 bit：这个是?来记录同?个毫秒内产?的不同id。12 bit可以代表的最?正整数是2 ^ 12 - 1 = 4096，也就是说可以?这个12bit代表的数字来区分同?个毫秒内的4096个不同的id
简单来说，你的某个服务假设要?成?个全局唯?id，那么就可以发送?个请求给部署了snowflake算法的系统，由这个snowflake算法系统来?成唯?id。
这个snowflake算法系统?先肯定是知道??所在的机房和机器的，?如机房id = 17，机器id =12。
接着snowflake算法系统接收到这个请求之后，?先就会??进制位运算的?式?成?个64 bit的long型id，
64个bit中的第?个bit是?意义的。接着41个bit，就可以?当前时间戳（单位到毫秒），然后接着5个bit设置上这个机房id，还有5个bit设置上机器id。
最后再判断?下，当前这台机房的这台机器上这?毫秒内，这是第?个请求，给这次?成id的请求累加?个序号，作为最后的12个bit。
最终?个64个bit的id就出来了，类似于：
这个算法可以保证说，?个机房的?台机器上，在同?毫秒内，?成了?个唯?的 id。可能?个毫秒内会?成多个 id，但是有最后 12 个 bit 的序号来区分开来。
下?我们简单看看这个 snowflake 算法的?个代码实现，这就是个示例，?家如果理解了这个、意思之后，以后可以??尝试改造这个算法。
总之就是??个 64bit 的数字中各个 bit 位来设置不同的标志位，区分每?个 id。
public class IdWorker {//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。//机器ID 2进制5位 32位减掉1位 31个private long workerId;//机房ID 2进制5位 32位减掉1位 31个private long datacenterId;//代表一毫秒内生成的多个id的最新序号 12位 4096 -1 = 4095 个private long sequence;//设置一个时间初始值 2^41 - 1 差不多可以用69年private long twepoch = 1585644268888L;//5位的机器idprivate long workerIdBits = 5L;//5位的机房idprivate long datacenterIdBits = 5L;//每毫秒内产生的id数 2 的 12次方private long sequenceBits = 12L;// 这个是二进制运算，就是5 bit最多只能有31个数字，也就是说机器id最多只能是32以内private long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);// 这个是一个意思，就是5 bit最多只能有31个数字，机房id最多只能是32以内private long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);private long workerIdShift = sequenceBits;private long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;private long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;private long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);//记录产生时间毫秒数，判断是否是同1毫秒private long lastTimestamp = -1L;public long getWorkerId(){return workerId;}public long getDatacenterId() {return datacenterId;}public long getTimestamp() {return System.currentTimeMillis();}public IdWorker(long workerId, long datacenterId, long sequence) {// 检查机房id和机器id是否超过31 不能小于0if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {throw new IllegalArgumentException(String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0",maxWorkerId));}if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {throw new IllegalArgumentException(String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0",maxDatacenterId));}this.workerId = workerId;this.datacenterId = datacenterId;this.sequence = sequence;}// 这个是核心方法，通过调用nextId()方法，让当前这台机器上的snowflake算法程序生成一个全局唯一的idpublic synchronized long nextId() {// 这儿就是获取当前时间戳，单位是毫秒long timestamp = timeGen();if (timestamp < lastTimestamp) {System.err.printf("clock is moving backwards. Rejecting requests until %d.", lastTimestamp);throw new RuntimeException(String.format("Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds",lastTimestamp - timestamp));}// 下面是说假设在同一个毫秒内，又发送了一个请求生成一个id// 这个时候就得把seqence序号给递增1，最多就是4096if (lastTimestamp == timestamp) {// 这个意思是说一个毫秒内最多只能有4096个数字，无论你传递多少进来，//这个位运算保证始终就是在4096这个范围内，避免你自己传递个sequence超过了4096这个范围sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;//当某一毫秒的时间，产生的id数 超过4095，系统会进入等待，直到下一毫秒，系统继续产生IDif (sequence == 0) {timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);}} else {sequence = 0;}// 这儿记录一下最近一次生成id的时间戳，单位是毫秒lastTimestamp = timestamp;// 这儿就是最核心的二进制位运算操作，生成一个64bit的id// 先将当前时间戳左移，放到41 bit那儿；将机房id左移放到5 bit那儿；将机器id左移放到5 bit那儿；将序号放最后12 bit// 最后拼接起来成一个64 bit的二进制数字，转换成10进制就是个long型return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) |(datacenterId << datacenterIdShift) |(workerId << workerIdShift) | sequence;}/*** 当某一毫秒的时间，产生的id数 超过4095，系统会进入等待，直到下一毫秒，系统继续产生ID* @param lastTimestamp* @return*/private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {long timestamp = timeGen();while (timestamp <= lastTimestamp) {timestamp = timeGen();}return timestamp;}//获取当前时间戳private long timeGen(){return System.currentTimeMillis();}/*** main 测试类* @param args*/public static void main(String[] args) {System.out.println(1&4596);System.out.println(2&4596);System.out.println(6&4596);System.out.println(6&4596);System.out.println(6&4596);System.out.println(6&4596);
// IdWorker worker = new IdWorker(1,1,1);
// for (int i = 0; i < 22; i++) {
// System.out.println(worker.nextId());
// }}
}snowflake 算法?个小小的改进思路
其实在实际的开发中，这个 snowflake 算法可以做?点点改进。
因为?家可以考虑?下，我们在?成唯? id 的时候，?般都需要指定?个表名，?如说订单表的唯? id。
所以上?那 64 个 bit 中，代表机房的那 5 个 bit，可以使?业务表名称来替代，?如? 00001代表的是订单表。
因为其实很多时候，机房并没有那么多，所以那 5 个 bit ?做机房 id 可能意义不是太?。
这样就可以做到，snowflake 算法系统的每?台机器，对?个业务表，在某?毫秒内，可以?成?个唯?的 id，?毫秒内?成很多 id，?最后 12 个 bit 来区分序号对待。
参考博客