java分布式生成序号工具

在分布式系统中，生成唯一的序号是一个常见的需求。为了解决这个问题，可以使用Snowflake算法，它是Twitter开源的一个分布式ID生成算法，可以生成唯一的64位整数。

以下是一个Java实现的分布式生成序号工具，基于Snowflake算法：

public class SnowflakeIdGenerator {
    private static final long START_TIME = 1483200000000L; // 2017-01-01 00:00:00
    private static final long WORKER_ID_BITS = 5L;
    private static final long DATA_CENTER_ID_BITS = 5L;
    private static final long SEQUENCE_BITS = 12L;
    private static final long WORKER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS;
    private static final long DATA_CENTER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS;
    private static final long TIMESTAMP_LEFT_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS + DATA_CENTER_ID_BITS;
    private static final long SEQUENCE_MASK = ~(-1L << SEQUENCE_BITS);
    private long workerId;
    private long dataCenterId;
    private long sequence = 0L;
    private long lastTimestamp = -1L;

    public SnowflakeIdGenerator(long workerId, long dataCenterId) {
        if (workerId >= (1L << WORKER_ID_BITS) || workerId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("workerId must be between 0 and " + ((1L << WORKER_ID_BITS) - 1));
        }
        if (dataCenterId >= (1L << DATA_CENTER_ID_BITS) || dataCenterId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("dataCenterId must be between 0 and " + ((1L << DATA_CENTER_ID_BITS) - 1));
        }
        this.workerId = workerId;
        this.dataCenterId = dataCenterId;
    }

    public synchronized long nextId() {
        long timestamp = System.currentTimeMillis();
        if (timestamp < lastTimestamp) {
            throw new IllegalStateException("Clock moved backwards. Refusing to generate id.");
        }
        if (timestamp == lastTimestamp) {
            sequence = (sequence + 1) & SEQUENCE_MASK;
            if (sequence == 0) {
                timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
            }
        } else {
            sequence = 0L;
        }
        lastTimestamp = timestamp;
        return ((timestamp - START_TIME) << TIMESTAMP_LEFT_SHIFT) |
                (dataCenterId << DATA_CENTER_ID_SHIFT) |
                (workerId << WORKER_ID_SHIFT) |
                sequence;
    }

    private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
        long timestamp = System.currentTimeMillis();
        while (timestamp <= lastTimestamp) {
            timestamp = System.currentTimeMillis();
        }
        return timestamp;
    }
}

在上述代码中，我们定义了一个SnowflakeIdGenerator类，它包含了workerId和dataCenterId两个参数，用于标识不同的节点。nextId()方法用于生成唯一的序号，它包含了以下几个步骤：

1. 获取当前时间戳，如果当前时间戳小于上一个时间戳，则表示时钟回退，抛出异常。

2. 如果当前时间戳等于上一个时间戳，则将序列号加1，如果序列号已经达到最大值，则等待下一个时间戳。

3. 如果当前时间戳大于上一个时间戳，则将序列号重置为0。

4. 将时间戳、数据中心ID、工作节点ID和序列号合并成一个64位整数返回。

这样，使用SnowflakeIdGenerator类可以生成唯一的、递增的、64位整数的序号，满足分布式系统中生成序号的需求。