雪花算法生成全局唯一ID

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系统中某些场景少不了全局唯一ID的使用,来保证数据的唯一性。除了通过数据库自带的自增id来保证 id 的唯一性,通常为了保证的数据的可移植性会选择通过程序生成全局唯一 id。
百度了不少php相关的生成方式,得到的大多是随机字符串和内置的 uniqid()函数。不过经过 ab 测试,在并发情况下重复度是很高的。
偶然看到了一篇 Twitter的分布式自增ID算法 snowflake 的文章,得到的全局唯一都是纯数字。这一点对于数据库来说,在此列上创建索引并通过此字段关联查询的时候是比较好的。

需要值得注意的是:

snowflake的结构是64位的,所以需要在64位的PHP上运行。可以通过 phpinfo() 查看PHP的位数。一般 Linux 上的 PHP都可以满足。

下面是相关代码:

 self::maxWorkerId){
            die('error...');
        }
 
        //设置当前机器id
        $this->workerId = $workerId;
    }
 
 
    public function nextId(){
        //获取当前毫秒时间戳
        $timestamp = $this->timeGen();
        //获取上一次生成id时的毫秒时间戳
        $lastTimestamp = self::$lastTimestamp;
 
        //如果当前时间小于上一次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
        if($timestamp < $lastTimestamp){
            die('error...');
        }
 
        //如果是同一毫秒内生成的,则进行毫秒序列化
        if($timestamp == $lastTimestamp){
            //获取当前序列号值
            self::$sequence = (self::$sequence + 1) & self::sequenceMask;
            //毫秒序列化值溢出(就是超过了4095)
            if(self::$sequence == 0){
                //阻塞到下一秒,获得新的时间戳
                $timestamp = $this->tilNextMillis($lastTimestamp);
            }
        }
        //如果不是同一毫秒,那么重置毫秒序列化值
        else{
            self::$sequence = 0;
        }
 
        //重置上一次生成的时间戳
        self::$lastTimestamp = $timestamp;
 
        //移位并通过或运算拼到一起组成64位的ID
        return
            //时间戳左移 22 位
            (($timestamp - self::twepoch) << self::timestampLeftShift) |
            //机器id左移 12 位
            ($this->workerId << self::workerIdShift) |
            //或运算序列号值
            self::$sequence;
    }
 
    /****
     * 阻塞到下一个毫秒,直到获得新的时间戳
     * @param $lastTimestamp 上次生成ID的时间截
     * @return float 当前毫秒时间戳
     */
    private function tilNextMillis($lastTimestamp){
        //重新获取当前时间戳
        $timestamp = $this->timeGen();
        //如果等于上一次获取的时间戳,仍然重新获取
        while($timestamp <= $lastTimestamp){
            $timestamp = $this->timeGen();
        }
        //返回新的时间戳
        return $timestamp;
    }
 
 
    /***
     * 返回当前毫秒时间戳
     * @return float
     */
    private function timeGen(){
        return  (float)sprintf("%.0f", microtime(true) * 1000);
    }
 
}
 
//调用
header("Content-Type: text/html; charset=utf-8");
//
$work1 = new SnowflakeIdWorker(1);
for($i=0; $i<10;$i++) {
    echo $i."--".$work1->nextId()."
"; }

参考资料:Twitter的分布式自增ID算法snowflake
thanks~

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