1. package com.seven.base.util;
    3. import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    4. import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
    5. import org.springframework.stereotype.Service;
    7. import javax.annotation.PostConstruct;
    9. /**
    10.  * @author deng
    11.  * @Version V1.0.0
    12.  * @ClassName SnowId
    13.  * @date 2022/3/1 18:06
    14.  * @Description 雪花id生成
    15.  */
    16. @Slf4j
    17. @Service
    18. public class SnowUtil {
    20.     //region ==============================Fields===========================================
    21.     /** 请在nacos上为每一个微服务配置一个不同的workerId */
    22.     @Value("${snow.workerId}")
    23.     private int workerId;
    25.     /** 开始时间截 (2022-01-01 08:08:08) */
    26.     private static final long START_EPOCH = 1640995688000L;
    28.     /** 雪花算法id的总位数,注意第一位是不用的 */
    29.     private static final long DATA_BITS = 64L;
    31.     /** 机器id所占的位数,精确到毫秒,可以用69年 */
    32.     private static final long TIMESTAMP_BITS = 41L;
    34.     /** 机器id所占的位数 */
    35.     private static final long WORKER_ID_BITS = 10L;
    37.     /** 序列在id中占的位数 */
    38.     private static final long SEQUENCE_BITS = 12L;
    40.     /** 支持的最大机器id范围(0~1023) */
    41.     private static final long MAX_WORKER_ID = ~(-1L << WORKER_ID_BITS);
    43.     /** 生成序列的掩码，这里为2的12次方-1范围(0~4095) */
    44.     private static final long SEQUENCE_MASK = ~(-1L << SEQUENCE_BITS);
    46.     /** 时间截向左移22位 */
    47.     private static final long TIMESTAMP_LEFT_SHIFT = DATA_BITS - 1 - TIMESTAMP_BITS;
    49.     /** 机器ID向左移12位 */
    50.     private static final long WORKER_ID_LEFT_SHIFT = SEQUENCE_BITS;
    52.     /** 毫秒内序列范围(0~4095) */
    53.     private static long sequence = 0L;
    55.     /** 上次生成ID的时间截 */
    56.     private static long lastTimestamp = -1L;
    57.     //endregion
    59.     //region ==============================Constructors=====================================
    60.     /** 定义静态的util对象 */
    61.     private static SnowUtil snowUtil;
    63.     /**
    64.      * 构造函数
    65.      */
    66.     private SnowUtil(){ }
    67.     //endregion
    69.     //region ==============================Methods==========================================
    70.     /**
    71.      * workerId初始化
    72.      */
    73.     @PostConstruct
    74.     private void init(){
    75.         snowUtil = this;
    76.     }
    78.     /**
    79.      * 获取id
    80.      */
    81.     public static long nextId() throws Exception {
    82.         //最好的做法是在nacos上为每一个不同的微服务都配置一个唯一的snow workerId,这样不同的微服务之间就不会生成相同的id了
    83.         return nextId(snowUtil.workerId);
    84.     }
    86.     /**
    87.      * 获得下一个ID (该方法是线程安全的)
    88.      * @param workerId 工作机器ID(0~31)
    89.      * @return SnowflakeId
    90.      */
    91.     protected static synchronized long nextId(long workerId) throws Exception {
    92.         //workerId判断
    93.         if (workerId > MAX_WORKER_ID || workerId < 0) {
    94.             String err = String.format("SnowId Class error, workerId: %d,minWorkerId: %d,maxWorkerId: %d,please check", workerId, 0, MAX_WORKER_ID);
    95.             log.error(err);
    96.             throw new Exception(err);
    97.         }
    99.         //获取当前时间戳
    100.         long timestamp = System.currentTimeMillis();
    102.         //如果当前时间戳小于上一次ID生成的时间戳，说明系统时钟回退过这个时候应当抛出异常
    103.         if (timestamp < lastTimestamp) {
    104.             String err = String.format("SnowId Class error,Clock moved backwards, lastTimestamp: %d,nowTimestamp: %d,diffTimestamp: %d,please check", lastTimestamp, timestamp, lastTimestamp - timestamp);
    105.             log.error(err);
    106.             throw new Exception(err);
    107.         }
    109.         //如果是同一时间生成的，则进行毫秒内序列
    110.         if (lastTimestamp == timestamp) {
    111.             sequence = (sequence + 1) & SEQUENCE_MASK;
    112.             //毫秒内序列溢出
    113.             if (sequence == 0) {
    114.                 //阻塞到下一个毫秒,获得新的时间戳
    115.                 timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
    116.             }
    117.         }else {
    118.             //时间戳改变，毫秒内序列重置
    119.             sequence = 0L;
    120.         }
    122.         //更新上次生成ID的时间截
    123.         lastTimestamp = timestamp;
    125.         // 1位高位,41位时间戳,10位workerId,12位同一时间毫秒内能生成的序列号码
    126.         // 0 - 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 0 - 00000000 00 - 00000000 0000
    127.         // 高位0,0与任何数字按位或运算都是本身,所以第一位高位写不写效果都一样
    128.         // timestamp、workerId左移,sequence不需要移动,低位补0
    129.         // 按位或运算进行二进制拼接
    130.         return  ((timestamp - START_EPOCH) << TIMESTAMP_LEFT_SHIFT)
    131.                 | (workerId << WORKER_ID_LEFT_SHIFT)
    132.                 | sequence;
    133.     }
    135.     /**
    136.      * 阻塞到下一个毫秒，直到获得新的时间戳
    137.      * @param lastTimestamp 上次生成ID的时间截
    138.      * @return 当前时间戳
    139.      */
    140.     protected static long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
    141.         long timestamp = System.currentTimeMillis();
    142.         while (timestamp <= lastTimestamp) {
    143.             timestamp = System.currentTimeMillis();
    144.         }
    145.         return timestamp;
    146.     }
    147.     //endregion
    149. }