雪花算法 java 实现代码

雪花算法（Snowflake）是一种分布式ID生成方案，它通常用于数据库自增ID，能够生成全局唯一的ID，同时考虑到时间序列和机器标识。在Java中，可以使用SnowFlake ID Generator库来进行简单实现。下面是一个基本的Java示例，使用`snowflake-id-generator`库：

import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;

public class SnowflakeIdGenerator {

    private static final long SEED = 0x7b58c965e84dd1f0L; // 雪花算法的种子值
    private static final long WORKER_ID_SHIFT = 16; // 工作机ID左移16位
    private static final long DATA_CENTER_ID_SHIFT = 56; // 数据中心ID左移56位
    private static final long TIMESTAMP_LEFT_SHIFT = 22; // 时间戳左移22位
    private static final long MAX_TIMESTAMP = -1L << TIMESTAMP_LEFT_SHIFT;
    private static final long MAX_WORKER_ID = -1L << WORKER_ID_SHIFT;
    private static final long MAX_DATA_CENTER_ID = -1L << DATA_CENTER_ID_SHIFT;
    private static final long MASK = ~(-1L << 64); // 每个字段的最大值

    private static final Cache<Long, Long> cache = Caffeine.newBuilder()
            .maximumSize(10_000) // 缓存大小，可以根据实际情况调整
            .expireAfterWrite(5, TimeUnit.MINUTES) // 缓存过期时间
            .build();

    public static long generateId() {
        return nextId();
    }

    private static long nextId() {
        long timestamp = System.currentTimeMillis();
        if (timestamp > MAX_TIMESTAMP) {
            throw new RuntimeException("Timestamp exceeds the maximum allowed value");
        }
        
        // 获取当前工作进程ID和数据中心ID
        long workerId = Thread.currentThread().getId() & MAX_WORKER_ID;
        long dataCenterId = Node.currentNode().getNodeId() & MAX_DATA_CENTER_ID;

        long id = ((timestamp << TIMESTAMP_LEFT_SHIFT) |
                (dataCenterId << DATA_CENTER_ID_SHIFT) |
                (workerId << WORKER_ID_SHIFT)) & MASK;

        // 通过缓存避免频繁计算，减少网络请求或数据库查询
        Long cachedValue = cache.getIfPresent(id);
        if (cachedValue != null) {
            return cachedValue;
        }

        // 将ID放入缓存，并返回给用户
        cache.put(id, id);
        return id;
    }
}

这个例子中，我们首先创建了一个线程安全的本地缓存，然后在每次生成ID之前检查是否有缓存。如果存在，则直接返回；否则，计算新的ID并放入缓存。

注意，这只是一个基础实现，实际生产环境中可能还需要处理网络延迟、时钟同步等问题。