雪花算法：生成全局唯一 ID 的业务主键

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

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前言

很多公司在开发数据库的时候，往往需要生成全局唯一的 ID 业务主键，方便进行不同表信息的匹配。

全局唯一 ID （或者称为分布式 ID 设计），常用的有：
1.使用 Mysql 的全局表
2.使用 Zookeeper 的有序节点
3.使用 MongoDB 的 objectid
4.redis 的自增 id
5.UUID
6.雪花算法等等

本文主要介绍的是基于 Twitter 早期开源的 Snowflake 雪花算法

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一、算法简介

使用 Zookeeper 的有序节点、使用 MongoDB 的 objectid、redis 的自增 id、UUID 等这些方案只是解决基础的 ID 唯一性问题，但这些方案在具体应用的时候有其局限性。

雪花算法算是目前使用较多的算法，例如美团公司开源了一个全局唯一 id 生成系统 leaf，它里面也用到了雪花算法去构建全局唯一 id。

同时，雪花算法的性能比较好，Twitter 测试的峰值是 10 万个每秒。

二、雪花算法原理解析

雪花算法的本质是：根据生成规则，生成一个64位长度的 long 类型的数据

具体生成规则：64位bit被分为四个部分

1.符号位：占1个bit。一般来说，id不会是负数，因此一般符号位默认为0

2.毫秒单位的时间戳：占41个bit。

3.工作机器的id：10个bit。如果有多个机房，还可以将10个bit拆分为两个5bit位，第一个 5bit 位存放机房 id，第二个 5bit 位存放机器 id。

4.序列号：占12个bit，用来表示递增的序列号。

64位bit示意图如下：

更多详细内容可以参考：雪花算法（SnowFlake）