用java 实现雪花算法

雪花算法，也称为Twitter的雪花算法，是一种生成全局唯一ID的算法。它的主要特点是生成的ID是有序的，并且可以在分布式系统中保证唯一性。

以下是Java实现雪花算法的代码：

public class SnowflakeIdGenerator {
    // 起始的时间戳
    private final static long START_STMP = 1480166465631L;
    // 每一部分占用的位数
    private final static long SEQUENCE_BIT = 12; // 序列号占用的位数
    private final static long MACHINE_BIT = 5;   // 机器标识占用的位数
    private final static long DATACENTER_BIT = 5;// 数据中心占用的位数
    // 每一部分的最大值
    private final static long MAX_DATACENTER_NUM = -1L ^ (-1L << DATACENTER_BIT);
    private final static long MAX_MACHINE_NUM = -1L ^ (-1L << MACHINE_BIT);
    private final static long MAX_SEQUENCE = -1L ^ (-1L << SEQUENCE_BIT);
    // 每一部分向左的位移
    private final static long MACHINE_LEFT = SEQUENCE_BIT;
    private final static long DATACENTER_LEFT = SEQUENCE_BIT + MACHINE_BIT;
    private final static long TIMESTMP_LEFT = DATACENTER_LEFT + DATACENTER_BIT;
 
    private long datacenterId;  // 数据中心
    private long machineId;     // 机器标识
    private long sequence = 0L; // 序列号
    private long lastStmp = -1L;// 上一次时间戳
 
    public SnowflakeIdGenerator(long datacenterId, long machineId) {
        if (datacenterId > MAX_DATACENTER_NUM || datacenterId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("datacenterId can't be greater than MAX_DATACENTER_NUM or less than 0");
        }
        if (machineId > MAX_MACHINE_NUM || machineId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("machineId can't be greater than MAX_MACHINE_NUM or less than 0");
        }
        this.datacenterId = datacenterId;
        this.machineId = machineId;
    }
 
    // 产生下一个ID
    public synchronized long nextId() {
        long currStmp = getNewstmp();
        if (currStmp < lastStmp) {
            throw new RuntimeException("Clock moved backwards.  Refusing to generate id");
        }
 
        if (currStmp == lastStmp) {
            // 相同毫秒内，序列号自增
            sequence = (sequence + 1) & MAX_SEQUENCE;
            // 同一毫秒的序列数已经达到最大
            if (sequence == 0L) {
                currStmp = getNextMill();
            }
        } else {
            // 不同毫秒内，序列号置为0
            sequence = 0L;
        }
 
        lastStmp = currStmp;
 
        // 时间戳部分 | 数据中心部分 | 机器标识部分 | 序列号部分
        return (currStmp - START_STMP) << TIMESTMP_LEFT
                | datacenterId << DATACENTER_LEFT
                | machineId << MACHINE_LEFT
                | sequence;
    }
 
    private long getNextMill() {
        long mill = getNewstmp();
        while (mill <= lastStmp) {
            mill = getNewstmp();
        }
        return mill;
    }
 
    private long getNewstmp() {
        return System.currentTimeMillis();
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        SnowflakeIdGenerator idWorker = new SnowflakeIdGenerator(1, 1);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            long id = idWorker.nextId();
            System.out.println(Long.toBinaryString(id));
            System.out.println(id);
        }
    }
}

在这个实现中，我们将时间戳、数据中心、机器标识和序列号合并成一个long型的ID，其中时间戳部分占用了最高的位数，因此生成的ID是有序的。同时，我们使用了synchronized关键字保证了在多线程环境中的唯一性。