Java收集的雪花算法代码详解

package com.java265.other;


public class test {

    // 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id
    private long workeridbits = 5l;
    // 5位的机房id
    private 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 test(long workerid, long datacenterid, long sequence) {

        // 检查机房id和机器id是否超过31 不能小于0
        if (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id
    public 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4096
        if (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id
            if (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);
        test test = new test(1, 1, 1);
        for (int i = 0; i < 22; i++) {
            system.out.println(test.nextid());
        }
    }
}

总结

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