01.分布式ID成器

1.1 分布式ID的特点

• 全局唯⼀性：不能出现有重复的ID标识，这是基本要求。

• 递增性：确保⽣成ID对于⽤户或业务是递增的。

• ⾼可⽤性：确保任何时候都能⽣成正确的ID。

• ⾼性能性：在⾼并发的环境下依然表现良好。

1.2 分布式ID应用场景

• 不仅仅是⽤于⽤户ID，实际互联⽹中有很多场景需要能够⽣成类似MySQL⾃增ID这样不断增⼤，同时⼜不会重复的id。
• 以⽀持业务中的⾼并发场景。
  • ⽐较典型的场景有：电商促销时短时间内会有⼤量的订单涌⼊到系统，⽐如每秒10w+；
  • 明星出轨时微博短时间内会产⽣⼤量的相关微博转发和评论消息
• 在这些业务场景下将数据插⼊数据库之前，我们需要给这些订单和消息先分配⼀个唯⼀ID，然后再保存到数据库中。
• 对这个id的要求是希望其中能带有⼀些时间信息
• 这样即使我们后端的系统对消息进⾏了分库分表，也能够以时间顺序对这些消息进⾏排序。

02.雪花算法介绍

2.1 snowflake算法

• 雪花算法，它是Twitter开源的由64位整数组成分布式ID，性能较⾼，并且在单机上递增

2.2 四个站位说明

• 1.第一位 占1 bit，其值始终是0，没有实际作用。

• 2.时间戳 占41 bit，单位为毫秒，总共可以容纳约69年的时间。

  • 当然，我们的时间毫秒计数不会真的从1970年开始记
  • 那样我们的系统跑到 2039/9/7 23:47:35 就不能了，
  • 所以这里的时间戳只是相对于某个时间的增量，比如我们的系统上线是2020-07-01，

• 3.工作机器id 占10 bit，其中高位5bit是数据中心ID，低位5bit是工作节点ID最多可以容纳1024个节点。

• 4.序列号 占12 bit，用来记录同毫秒内产⽣的不同id。

  • 每个节点每毫秒0开始不断累加，最多可以累加到4095，同一毫秒一共可以产生4096个ID。
  • SnowFlake算法在同一毫秒内最多可以生成多少个全局唯一ID呢？
  • 同一毫秒的ID数量 = 1024 X 4096 = 4194304

03.snowflake的Go实现

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/bwmarrin/snowflake"
	"time"
)

var node *snowflake.Node
func Init(startTime string, machineID int64) (err error) {
	var st time.Time
	st, err = time.Parse("2006-01-02", startTime)
	if err != nil {
		return
	}
	snowflake.Epoch = st.UnixNano() / 1000000
	node, err = snowflake.NewNode(machineID)
	return
}
func GenID() int64 {
	return node.Generate().Int64()
}
func main() {
	if err := Init("2020-07-01", 1); err != nil {
		fmt.Printf("init failed, err:%v\n", err)
		return
	}
	id := GenID()
	fmt.Println(id)  // 125946957477711872
}

04.gin中使用snowflake

1.1 pkg/snowflake/snowflake.go

package snowflake

import (
	sf "github.com/bwmarrin/snowflake"
	"time"
)

var node *sf.Node

func Init(startTime string, machineID int64) (err error) {
	var st time.Time
	st, err = time.Parse("2006-01-02", startTime)
	if err != nil {
		return
	}
	sf.Epoch = st.UnixNano() / 1000000
	node, err = sf.NewNode(machineID)
	return
}

func GenID() int64 {
	return node.Generate().Int64()
}

1.2 conf/config.yaml

start_time: "2020-07-01"
machine_id: 1

1.3 settings/settings.go

type AppConfig struct {
	Name         string `mapstructure:"name"`
	Mode         string `mapstructure:"mode"`
	Version      string `mapstructure:"version"`
	Port         int    `mapstructure:"port"`
    
    
	StartTime    string `mapstructure:"start_time"`
	MachineID    int64  `mapstructure:"machine_id"`
    
    
	*LogConfig   `mapstructure:"log"`
	*MySQLConfig `mapstructure:"mysql"`
	*RedisConfig `mapstructure:"redis"`
}

1.4 main.go

func main() {
	// 初始化，雪花算法
	if err := snowflake.Init(settings.Conf.StartTime, settings.Conf.MachineID); err != nil {
		fmt.Printf("init snowflake failed, err:%v\n", err)
		return
	}
	// fmt.Println("使用雪花算法获取用户ID：", snowflake.GenID())
}