關(guān)于生成訂單號(hào)規(guī)則的一些思考

omgdog 發(fā)布于2019-08-16 12:39 / 3366人閱讀

摘要：關(guān)于我為什么寫(xiě)這篇文章是因?yàn)榻裉煸谧鲇唵文K的時(shí)候看到之前的上描述的年月日用戶位企業(yè)位四位自增長(zhǎng)數(shù)。背景對(duì)于其定訂單的生成。個(gè)人的看法是主要是唯一，其他關(guān)于業(yè)務(wù)方面的不是太太重要。自增實(shí)現(xiàn)了用于將的值遞增，并返回結(jié)果。

關(guān)于我為什么寫(xiě)這篇文章是因?yàn)榻裉煸谧鲇唵文K的時(shí)候,看到之前的PRD上描述的年月日＋用戶id2位+企業(yè)id位
＋四位自增長(zhǎng)數(shù)。然后竟被我反駁的突然改成了精確時(shí)間＋4位自增長(zhǎng)數(shù)，于是我更失望了。

我們考慮一下，據(jù)我所常見(jiàn)的訂單基本都14-20位。(年月日時(shí)分秒和隨機(jī)數(shù))基本上就有14位了。雖然一般項(xiàng)目做不到淘寶雙11這種
支付峰值達(dá)到每秒10萬(wàn)筆訂單.但是我覺(jué)得至少事先可以考慮到，想必當(dāng)初淘寶或許也沒(méi)意識(shí)到以后發(fā)展
得這么好。

背景

對(duì)于其定訂單的生成。我覺(jué)得要至少要符合以下這三種,全局唯一 ,

在復(fù)雜的分布式系統(tǒng)中，很多場(chǎng)景需要的都是全局唯一ID的場(chǎng)景，一般為了防止沖突可以考慮的有36
位的UUID,twitter的snowflake等。

但是可以思考這些問(wèn)題？

是不是應(yīng)該有一些其他意義的思考，比如說(shuō)訂單系統(tǒng)有買家的id(取固定幾位)

是否有商品的標(biāo)識(shí),方便熟悉業(yè)務(wù)的排查問(wèn)題或者查詢也通過(guò)不去系統(tǒng)查找可以有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，但是業(yè)務(wù)量大的話感覺(jué)就可以排除這個(gè)人為的去辨識(shí)了。

個(gè)人的看法是主要是唯一，其他關(guān)于業(yè)務(wù)方面的不是太太重要。

查閱了相關(guān)資料，主要有以下這幾種

1.UUID
組成：當(dāng)前日期+時(shí)間+時(shí)鐘序列+機(jī)器識(shí)別號(hào)（Mac地址或其他）沒(méi)有mac網(wǎng)卡的話會(huì)有別的東西識(shí)別。
在分布式系統(tǒng)中，所有元素（WEB服務(wù)器）都不需要通過(guò)中央控制端來(lái)判斷數(shù)據(jù)唯一性。幾十年之內(nèi)可以達(dá)到全球唯一性。
snowflake的結(jié)構(gòu)如下(每部分用-分開(kāi)):

2.Mysql通過(guò)AUTO_INCREMENT實(shí)現(xiàn)、Oracle通過(guò)Sequence序列實(shí)現(xiàn)。
在數(shù)據(jù)庫(kù)集群環(huán)境下，不同數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)可設(shè)置不同起步值、相同步長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)集群下生產(chǎn)全局唯一、遞增ID

3.Snowflake算法雪花算法　
41位時(shí)間戳+10位機(jī)器ID+12位序列號(hào)（自增）轉(zhuǎn)化長(zhǎng)度為18位的長(zhǎng)整型。
Twitter為滿足美秒上萬(wàn)條消息的創(chuàng)建，且ID需要趨勢(shì)遞增，方便客戶端排序。
Snowflake雖然有同步鎖，但是比uuid效率高。

4.Redis自增ID
實(shí)現(xiàn)了incr(key)用于將key的值遞增1，并返回結(jié)果。如果key不存在，創(chuàng)建默認(rèn)并賦值為0。具有原子性，保證在并發(fā)的時(shí)候。

但是我在這主要想說(shuō)的是雪花算法生成id

關(guān)于序列
0 - 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0 - 00000 - 00000 - 000000000000

第一位為未使用，接下來(lái)的41位為毫秒級(jí)時(shí)間(41位的長(zhǎng)度可以使用69年)，然后是5位datacenterId和5位workerId(10位的長(zhǎng)度最多支持部署1024個(gè)節(jié)點(diǎn)），最后12位是毫秒內(nèi)的計(jì)數(shù)（12位的計(jì)數(shù)順序號(hào)支持每個(gè)節(jié)點(diǎn)每毫秒產(chǎn)生4096個(gè)ID序號(hào)）

一共加起來(lái)剛好64位，為一個(gè)Long型。(轉(zhuǎn)換成字符串長(zhǎng)度為18)

snowflake生成的ID整體上按照時(shí)間自增排序，并且整個(gè)分布式系統(tǒng)內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生ID碰撞（由datacenter和workerId作區(qū)分），并且效率較高。據(jù)說(shuō)：snowflake每秒能夠產(chǎn)生26萬(wàn)個(gè)ID。

以下是代碼
部分借鑒與網(wǎng)絡(luò)
100萬(wàn)個(gè)ID 耗時(shí)２秒

/**
 * Created by youze on 18-7-5
 */
public class IdWorker {

    /**
     * 起始的時(shí)間戳
     */
    private final static long START_STMP = 1530795377086L;

    /**
     * 每一部分占用的位數(shù)
     */

    /**
     * 序列號(hào)占用的位數(shù)
     */
    private final static long SEQUENCE_BIT = 12;

    /**
     * 機(jī)器標(biāo)識(shí)占用的位數(shù)
     */
    private final static long MACHINE_BIT = 5;

    /**
     * 數(shù)據(jù)中心占用的位數(shù)
     */
    private final static long DATACENTER_BIT = 5;

    /**
     * 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;

    /**
     * 數(shù)據(jù)中心
     */
    private long datacenterId;

    /**
     * 機(jī)器標(biāo)識(shí)
     */
    private long machineId;
    /**
     * 序列號(hào)
     */
    private long sequence = 0L;

    /**
     * 上一次時(shí)間戳
     */
    private long lastStmp = -1L;

    public IdWorker(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;
    }

    /**
     * 產(chǎn)生下一個(gè)ID
     * @return
     */
    public synchronized long nextId() {
        long currStmp = getNewstmp();
        if (currStmp < lastStmp) {
            throw new RuntimeException("Clock moved backwards.  Refusing to generate id");
        }

        if (currStmp == lastStmp) {
            //相同毫秒內(nèi)，序列號(hào)自增
            sequence = (sequence + 1) & MAX_SEQUENCE;
            //同一毫秒的序列數(shù)已經(jīng)達(dá)到最大
            if (sequence == 0L) {
                currStmp = getNextMill();
            }
        } else {
            //不同毫秒內(nèi)，序列號(hào)置為0
            sequence = 0L;
        }

        lastStmp = currStmp;

        return (
                //時(shí)間戳部分
                currStmp - START_STMP) << TIMESTMP_LEFT
                //數(shù)據(jù)中心部分
                | datacenterId << DATACENTER_LEFT
                //機(jī)器標(biāo)識(shí)部分
                | machineId << MACHINE_LEFT
                //序列號(hào)部分
                | 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) {
        IdWorker snowFlake = new IdWorker(2, 3);
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            System.out.println(snowFlake.nextId());
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
    }
}