注意：雪花算法并不是ID的唯一選擇！

Hollis的新書限時折扣中，一本深入講解Java基礎的干貨筆記！

在《悟空傳》篇外篇里，有一個憂傷的故事。

秋天，樹上掉下兩片葉子，你要和它們說再見。但你如何知道這片葉子，不是另外一片葉子？是通過它的形狀，還是通過它的重量？

當我們在分布式環(huán)境中存儲一些數(shù)據(jù)的時候，不得不面對的一個選擇，就是ID生成器。

使用一個唯一的字符串，來標識一條完整的記錄。

這時候，不能使用md5或者sha1來對整個記錄做摘要，因為我們后續(xù)還要改動這個記錄。也不能使用單機的計數(shù)器，因為計數(shù)器容易重啟清零，也會存在多臺機器上的數(shù)值重復，這違背了無狀態(tài)服務的建設目標。

無奈的選擇UUID

雖然UUID在大多數(shù)語言中都有相關的類庫，但除非迫不得以，我們一般不會使用它。UUID雖然不會重復，但它非常的長，長的讓人望而生畏。

XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX

標準的UUID有5個部分組成：8-4-4-4-12，一共32個十六進制字符。因此，一共是128位。

當把UUID作為數(shù)據(jù)庫的索引時，會因為它沒有順序性造成索引的隨機分布和；因為數(shù)據(jù)量巨大造成查詢性能降低。

同時，UUID也是不可讀的。如果你把它打印在紙質(zhì)的訂單上，并不是一個好的主意。

UUID同時還有信息安全的隱患，它的數(shù)據(jù)計算里有MAC地址的參與，比較知名的是，曾被用于尋找梅麗莎病毒的制作者位置。

改造時間戳

如果你是單機應用，那么使用時間戳沒什么問題，即使不用納秒，使用毫秒也是足夠的。但在分布式環(huán)境下面，時間戳同樣不是一個好的選擇。

即使你在機器安裝了ntpd時間同步，但由于網(wǎng)絡和機器的差異，計算機的時鐘總是存在差異，你的時間戳總會出現(xiàn)重復。為了解決這個問題，你需要增加一些其他的標識，比如機器的ID，或者更多細分的信息減少時間的碰撞。

這種自定義的ID生成器，只適合特定的業(yè)務。

做著做著你就會發(fā)現(xiàn)，它本質(zhì)上是雪花算法的變種。

雪花算法

雪花算法生成的ID是long類型，默認字符串長度是19位，它分為4個部分。

1. 保留位 1 位。
2. 毫秒時間戳 — 41 位（比如從現(xiàn)在開始，支持到未來的69年）,這個其實也挺尷尬的，因為70年之后就會失效。但你不會在一家公司工作70年，所以，隨它去吧。
3. 配置的機器/節(jié)點/分片 ID — 10 位（總共支持 2^10 = 1024 個節(jié)點）
4. 序列號 - 12 位（機器的本地計數(shù)，所以支持的并發(fā)已經(jīng)很高了）

相比起UUID來，雪花算法所生成的ID是排序的，具有更好的緊湊性，是目前大多數(shù)業(yè)務優(yōu)先采用的ID生成算法。

值得注意的是，雪花算法在JavaScript中有一個坑。后端在返回ID的時候，需要使用String類型代替Long類型，否則會產(chǎn)生預想不到的錯誤。

這是因為。在JavaScript中，存在兩種數(shù)字。Number和BigInt。最常用的，就是number。

最大的Number，叫做Number.MAX_SAFE_INTEGER，它的值為：

• 2^53-1 或者
• +/- 9,007,199,254,740,991

眾所周知，Java中的Long，是64位的。Js中的這個安全Integer，完全達不到Java中定義的長度。

這就是萬惡的IEEE_754規(guī)范，它在Long長度大于17位時會出現(xiàn)精度丟失的問題。

NanoID

NanoID是從JavaScript庫中演變過來的，目前在多個語言上通用。它長下面這樣。

V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT

雖然NanoID無法替代雪花算法，但就憑這長度，替換UUID是綽綽有余的。NanoID 大小只有 108 字節(jié)，比UUID小了35%，更加緊湊。

另外，它的速度更快，它可以使用默認字母表每秒生成超過 220 萬個唯一 ID，使用自定義字母表時每秒可以生成超過 180 萬個唯一 ID，且?guī)缀鯖]有碰撞幾率。

如果你的ID對順序性沒有什么嚴格的要求，比如使用了kv等非常松散的數(shù)據(jù)庫，那么NanoID是你的不二選擇。

End

介紹了這么多，你會用哪種ID生成器呢？其實，一個組件如果使用的量增加到一定程度，都會出現(xiàn)問題，需要專門進行組件設計。

比如美團的leaf，在大型互聯(lián)網(wǎng)中肯定有用武之地。但對于一般互聯(lián)網(wǎng)，甚至是中型互聯(lián)網(wǎng)來說，這到底是糖衣還是炮彈，作為決策者的你不得不思量思量。

完

我的新書《深入理解Java核心技術》已經(jīng)上市了，上市后一直蟬聯(lián)京東暢銷榜中，目前正在6折優(yōu)惠中，想要入手的朋友千萬不要錯過哦~長按二維碼即可購買~

長按掃碼享受6折優(yōu)惠