❄️ GO-Snowflake
Snowflake简介
在单机系统中我们会使用自增id作为数据的唯一id，自增id在数据库中有利于排序和索引，但是在分布式系统中如果还是利用数据库的自增id会引起冲突，自增id非常容易被爬虫爬取数据。在分布式系统中有使用uuid作为数据唯一id的，但是uuid是一串随机字符串，所以它无法被排序。
Twitter设计了Snowflake算法为分布式系统生成ID,Snowflake的id是int64类型，它通过datacenterId和workerId来标识分布式系统，下面看下它的组成：
| 1bit | 41bit | 5bit | 5bit | 12bit |
|---|---|---|---|---|
| 符号位（保留字段） | 时间戳(当前时间-纪元时间) | 数据中心id | 机器id | 自增序列 |
算法简介
在使用Snowflake生成id时，首先会计算时间戳timestamp（当前时间 - 纪元时间），如果timestamp数据超过41bit则异常。同样需要判断datacenterId和workerId不能超过5bit(0-31)，在处理自增序列时，如果发现自增序列超过12bit时需要等待，因为当前毫秒下12bit的自增序列被用尽，需要进入下一毫秒后自增序列继续从0开始递增。
🚀 快速开始
🕹 克隆 & 运行
git clone https://github.com/GUAIK-ORG/go-snowflake.git
go run main.go💾 安装 & 导入
go get github.com/GUAIK-ORG/go-snowflake
// 在项目中导入模块
import "github.com/GUAIK-ORG/go-snowflake/snowflake"⚠️ 注意事项
- 在多实例（多个snowflake对象）的并发环境下，请确保每个实例（datacenterid，workerid）的唯一性，否则生成的ID可能冲突。
📊 测试
本机测试：
| 参数 | 配置 |
|---|---|
| OS | MacBook Pro (13-inch, Late 2016, Four Thunderbolt 3 Ports) |
| CPU | 2.9 GHz 双核Intel Core i5 |
| RAM | 8 GB 2133 MHz LPDDR3 |
测试代码
func TestLoad() {
var wg sync.WaitGroup
s, err := snowflake.NewSnowflake(int64(0), int64(0))
if err != nil {
glog.Error(err)
return
}
var check sync.Map
t1 := time.Now()
for i := 0; i < 200000; i++ {
wg.Add(1)
go func() {
defer wg.Done()
val := s.NextVal()
if _, ok := check.Load(val); ok {
// id冲突检查
glog.Error(fmt.Errorf("error#unique: val:%v", val))
return
}
check.Store(val, 0)
if val == 0 {
glog.Error(fmt.Errorf("error"))
return
}
}()
}
wg.Wait()
elapsed := time.Since(t1)
glog.Infof("generate 20k ids elapsed: %v", elapsed)
}运行结果
🗂 使用说明
创建Snowflake对象
// NewSnowflake(datacenterid, workerid int64) (*Snowflake, error)
// 参数1 (int64): 数据中心ID (可用范围:0-31)
// 参数2 (int64): 机器ID (可用范围:0-31)
// 返回1 (*Snowflake): Snowflake对象 | nil
// 返回2 (error): 错误码
s, err := snowflake.NewSnowflake(int64(0), int64(0))
if err != nil {
glog.Error(err)
return
}生成唯一ID
s, err := snowflake.NewSnowflake(int64(0), int64(0))
// ......
// (s *Snowflake) NextVal() int64
// 返回1 (int64): 唯一ID
id := s.NextVal()
// ......通过ID获取数据中心ID与机器ID
// ......
// GetDeviceID(sid int64) (datacenterid, workerid int64)
// 参数1 (int64): 唯一ID
// 返回1 (int64): 数据中心ID
// 返回2 (int64): 机器ID
datacenterid, workerid := snowflake.GetDeviceID(id))通过ID获取时间戳（创建ID时的时间戳 - epoch）
// ......
// GetTimestamp(sid int64) (timestamp int64)
// 参数1 (int64): 唯一ID
// 返回1 (int64): 从epoch开始计算的时间戳
t := snowflake.GetTimestamp(id)通过ID获取生成ID时的时间戳
// ......
// GetGenTimestamp(sid int64) (timestamp int64)
// 参数1 (int64): 唯一ID
// 返回1 (int64): 唯一ID生成时的时间戳
t := snowflake.GetGenTimestamp(id)通过ID获取生成ID时的时间（精确到：秒）
// ......
// GetGenTime(sid int64)
// 参数1 (int64): 唯一ID
// 返回1 (string): 唯一ID生成时的时间
tStr := snowflake.GetGenTime(id)查看时间戳字段使用占比（41bit能存储的范围：从epoch开始往后69年）
// ......
// GetTimestampStatus() (state float64)
// 返回1 (float64): 时间戳字段使用占比（范围 0.0 - 1.0）
status := snowflake.GetTimestampStatus()