PHP利用“雪花算法”生成分布式唯一ID

雪花算法也叫SnowFlake算法,SnowFlake算法生成id的结果是一个64bit大小的整数,它的结构如下图:雪花算法 SnowFlake算法

 

●  1位,不用。二进制中最高位为1的都是负数,但是我们生成的id一般都使用整数,所以这个最高位固定是0

●  41位,用来记录时间戳(毫秒)。

○  41位可以表示$2^{41}-1$个数字,

○  如果只用来表示正整数(计算机中正数包含0),可以表示的数值范围是:0 至 $2^{41}-1$,减1是因为可表示的数值范围是从0开始算的,而不是1。

○ 也就是说41位可以表示$2^{41}-1$个毫秒的值,转化成单位年则是$(2^{41}-1) / (1000 * 60 * 60 * 24 * 365) = 69$年

●  10位,用来记录工作机器id。

○  可以部署在$2^{10} = 1024$个节点,包括 5位datacenterId 和 5位workerId

○  5位(bit)可以表示的最大正整数是$2^{5}-1 = 31$,即可以用0、1、2、3、....31这32个数字,来表示不同的datecenterId或workerId

●  12位,序列号,用来记录同毫秒内产生的不同id。

○  12位(bit)可以表示的最大正整数是$2^{12}-1 = 4095$,即可以用0、1、2、3、....4094这4095个数字,来表示同一机器同一时间截(毫秒)内产生的4095个ID序号

由于在Java中64bit的整数是long类型,所以在Java中SnowFlake算法生成的id就是long来存储的。

 

SnowFlake可以保证:

●  所有生成的id按时间趋势递增

●  整个分布式系统内不会产生重复id(因为有datacenterId和workerId来做区分)

 

废话不多说,直接上代码。

 

index.php

<?php
/**
 *  分布式 id 生成类     组成: <毫秒级时间戳+机器id+序列号>
 *  默认情况下41bit的时间戳可以支持该算法使用到2082年,10bit的工作机器id可以支持1023台机器,序列号支持1毫秒产生4095个自增序列id
 *  @author zhangqi
 */
class IdCreate
{
    const EPOCH = 1606892626000;    //开始时间,固定一个小于当前时间的毫秒数
    const max12bit = 4095;
    const max41bit = 1099511627775;

    static $machineId = null;      // 机器id

    public static function machineId($mId = 0)
    {
        self::$machineId = $mId;
    }

    public static function createOnlyId()
    {
        // 时间戳 42字节
        $time = floor(microtime(true) * 1000);
        // 当前时间 与 开始时间 差值
        $time -= self::EPOCH;
        // 二进制的 毫秒级时间戳
        $base = decbin(self::max41bit + $time);
        // 机器id  10 字节
        if(!self::$machineId)
        {
            $machineid = self::$machineId;
        }
        else
        {
            $machineid = str_pad(decbin(self::$machineId), 10, "0", STR_PAD_LEFT);
        }
        // 序列数 12字节
        $random = str_pad(decbin(mt_rand(0, self::max12bit)), 12, "0", STR_PAD_LEFT);
        // 拼接
        $base = $base.$machineid.$random;
        // 转化为 十进制 返回
        return bindec($base);
    }
}
IdCreate::machineId("1");//机器编号
echo IdCreate::createOnlyId();//分布式id
?>
    A+
发布日期:2020年12月29日 12:44:20  所属分类:PHP算法
最后更新时间:2020-12-29 12:44:20
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