在分布式系统中经常会使用到生成全局唯一不重复ID的情况。本篇主要介绍生成的一些方法。

    常见的一些方式：

    1、通过DB做全局自增操作
    优点：简单、高效
    缺点：大并发、分布式情况下性能比较低

    有些同学可能会说分库、分表的策略去降低DB的瓶颈，单要做到全局不重复需要提前按照一定的区域进行划分。例如：120000 等等。但这个灵活度比较低。

    针对一些并发比较低的情况也可以使用类似这种方式。但大并发时不建议使用，DB很容易成为瓶颈。

    2、获取当前时间纳秒或毫秒数
    这种方式需要考虑的是在分布式集群中如果保证唯一性。

    3、类似UUID的生成方式
    生成的串比较大

    综合上述情况我们需要一种在高并发、分布式系统中提供高效生成不重复唯一的一个ID，但要求生成的结果要小
    方法1：

    1. 方法1： 
    2. private static long INFOID_FLAG = 1260000000000L; 
    3. protected static int SERVER_ID = 1; 
    5. public synchronized long nextId() throws Exception { 
    6.     if(SERVER_ID <= 0) 
    7.         throw new Exception("server id is error,please check config file!"); 
    8.     long infoid = System.currentTimeMillis() - INFOID_FLAG; 
    9.     infoid=(infoid<<7)| SERVER_ID; 
    10.     Thread.sleep(1); 
    11.     return infoid; 
    12. }

    说明:
    SERVER_ID为不同的服务器使用的不同server ID，如果不同的机器使用相同的server ID有可能会生成重复的全局ID

    简单的应用在一定的并发情况下使用这种方式已经足够了，简单、高效。但是每秒生成的ID是有限的，因为Thread.sleep(1)会无形中带来一些时间的消耗。

    方法2：

    1. /**
    2.  * 64位ID (42(毫秒)+5(机器ID)+5(业务编码)+12(重复累加)) 
    3.  * @author Polim
    4.  */ 
    5. class IdWorker {
    6.     private final static long twepoch = 1288834974657L;
    7.     // 机器标识位数 
    8.     private final static long workerIdBits = 5L;
    9.     // 数据中心标识位数 
    10.     private final static long datacenterIdBits = 5L;
    11.     // 机器ID最大值 
    12.     private final static long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);
    13.     // 数据中心ID最大值 
    14.     private final static long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);
    15.     // 毫秒内自增位 
    16.     private final static long sequenceBits = 12L;
    17.     // 机器ID偏左移12位 
    18.     private final static long workerIdShift = sequenceBits;
    19.     // 数据中心ID左移17位 
    20.     private final static long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
    21.     // 时间毫秒左移22位 
    22.     private final static long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;
    24.     private final static long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);
    26.     private static long lastTimestamp = -1L;
    28.     private long sequence = 0L;
    29.     private final long workerId;
    30.     private final long datacenterId;
    32.     public IdWorker(long workerId, long datacenterId) {
    33.         if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {
    34.             throw new IllegalArgumentException("worker Id can't be greater than %d or less than 0");
    35.         }
    36.         if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
    37.             throw new IllegalArgumentException("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0");
    38.         }
    39.         this.workerId = workerId;
    40.         this.datacenterId = datacenterId;
    41.     }
    43.     public synchronized long nextId() {
    44.         long timestamp = timeGen();
    45.         if (timestamp < lastTimestamp) {
    46.             try {
    47.                 throw new Exception("Clock moved backwards.  Refusing to generate id for "+ (lastTimestamp - timestamp) + " milliseconds");
    48.             } catch (Exception e) {
    49.                 e.printStackTrace();
    50.             }
    51.         }
    53.         if (lastTimestamp == timestamp) {
    54.             // 当前毫秒内，则+1 
    55.             sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
    56.             if (sequence == 0) {
    57.                 // 当前毫秒内计数满了，则等待下一秒 
    58.                 timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
    59.             }
    60.         } else {
    61.             sequence = 0;
    62.         }
    63.         lastTimestamp = timestamp;
    64.         // ID偏移组合生成最终的ID，并返回ID 
    65.         long nextId = ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift)
    66.                 | (datacenterId << datacenterIdShift)
    67.                 | (workerId << workerIdShift) | sequence;
    69.         return nextId;
    70.     }
    72.     private long tilNextMillis(final long lastTimestamp) {
    73.         long timestamp = this.timeGen();
    74.         while (timestamp <= lastTimestamp) {
    75.             timestamp = this.timeGen();
    76.         }
    77.         return timestamp;
    78.     }
    80.     private long timeGen() {
    81.         return System.currentTimeMillis();
    82.     }
    83. }

    这种方式是一种比较高效的方式。也是twitter使用的一种方式。
    测试类:

    1. import java.util.concurrent.BrokenBarrierException; 
    2. import java.util.concurrent.CountDownLatch; 
    3. import java.util.concurrent.CyclicBarrier; 
    4. import java.util.concurrent.TimeUnit; 
    6. public class IdWorkerTest { 
    7.     public static void main(String []args){ 
    8.         IdWorkerTest test = new IdWorkerTest(); 
    9.         test.test2(); 
    10.     } 
    12.     public void test2(){ 
    13.         final IdWorker w = new IdWorker(1,2); 
    14.         final CyclicBarrier cdl = new CyclicBarrier(100); 
    16.         for(int i = 0; i < 100; i++){ 
    17.             new Thread(new Runnable() { 
    18.                 @Override 
    19.                 public void run() { 
    20.                 try { 
    21.                     cdl.await(); 
    22.                 } catch (InterruptedException e) { 
    23.                     e.printStackTrace(); 
    24.                 } catch (BrokenBarrierException e) { 
    25.                     e.printStackTrace(); 
    26.                 } 
    27.                 System.out.println(w.nextId());} 
    28.              }).start(); 
    29.         } 
    30.         try { 
    31.             TimeUnit.SECONDS.sleep(5); 
    32.         } catch (InterruptedException e) { 
    33.            e.printStackTrace(); 
    34.         } 
    36.     } 
    37. }