SnowFlake算法

什么是雪花算法

SnowFlake是Twitter开源的分布式ID生成算法

Twitter雪花算法生成后是一个64bit的long型数值，组成部分引入了时间戳，基本保持了自增。

优点

  1. 高性能可用： 生成时不依赖数据库，完全在内存中生成。

  2. 高吞吐： 每秒钟能生成数百万的自增ID

  3. ID 自增： 存入数据库中，索引效率高

缺点

依赖与系统时间的一致性，如果系统时间被回调，或者改变，可能造成ID 冲突或者重复

组成

不使用: 1bit 最高位是符号位 0 为正 1 为负，固定为0

时间戳： 41bit 毫秒级别的时间戳

标志位： 10 bit --> 5bit 的数据中心id，5bit的工作机器ID

序列号： 12bit 递增序列号，表示节点毫秒内生成重复，通过序列号表示唯一，12bit每毫秒可以产生4096个ID

通过序列号1毫秒能生成4096个不重复id，一秒能生成 1000 * 4096个不重复id

默认的雪花算法是64bit，具体的长度可以自行配置，如果希望运行更久，增加时间戳的位数；

如果需要支持更多节点部署，增加标志位长度

如果并发很高，增加序列号位数

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应用场景

  1. 分布式系统唯一ID生成：在分布式系统中，由于多个节点可能同时生成ID，很容易出现ID冲突的问题。雪花算法通过分配不同的工作机器ID，可以保证在不同的节点上生成的ID是唯一的。
  2. 大数据存储和处理：在大数据领域，经常需要为大量的数据记录生成唯一标识。雪花算法可以生成高效、有序且唯一的ID，便于数据的存储和管理。
  3. 社交媒体平台：在社交媒体平台上，用户生成内容的ID、用户ID等都需要是唯一的。雪花算法可以帮助平台高效地生成这些ID。
  4. 电商网站订单号生成：在电商网站上，每笔订单都需要一个唯一的订单号。雪花算法可以快速、有序地生成订单号，便于订单的管理和处理。
  5. 日志记录与分析：在系统日志记录中，每一项日志都需要一个唯一的标识。雪花算法生成的有序ID，有助于日志的排序和分析。
  6. 分布式数据库：在分布式数据库中，为每个数据记录生成唯一ID是一个常见的需求。雪花算法可以为数据库中的记录生成高效、有序的唯一ID。