Seata 分布式ID 雪花算法

Seata源码解析

Seata-common模块，IdWorker类分析

运算符知识：

• 与运算  &  两位同时为1，结果为1，否则为0
• 或运算   |  参加运算的两个对象只要有一个为1，其值为1
• 异或运算   ^  参加运算的两个对象，如果两个相应位为“异”（值不同），则该位结果为1，否则为0
• 取反运算   ~  对一个二进制数按位取反，即将0变1，1变0

ID生成器，雪花算法

private final long workerIdShift = 12;private final long twepoch = 1588435200000L;private final long timestampLeftShift = 22;
public synchronized long nextId() { //获取当前毫秒数 long timestamp = timeGen();
 if (timestamp < lastTimestamp) { throw new RuntimeException(String.format( "clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp)); }
 if (lastTimestamp == timestamp) { //每一毫秒获取不超过4095个id, 超过在下一毫秒获取 sequence = (sequence + 1) & sequenceMask; if (sequence == 0) { timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp); } } else { sequence = 0L; } lastTimestamp = timestamp; //id由三部分组成 return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) | (workerId << workerIdShift) | sequence; }

ID分三部分组成：

1. (timestamp – twepoch) << timestampLeftShift

        当前毫秒时间戳  –  初始化毫秒时间戳    左移 22位

十进制：30149324525 = 1618584524525 – 1588435200000

转换二进制：11100000101000010100010111011101101

左移22位(补22个0)：111000001010000101000101110111011010000000000000000000000

2. workerId << workerIdShift  获取机器id 左移12位

public static final int SIZE = 8;
public static long initWorkerId() { InetAddress address; try { address = InetAddress.getLocalHost(); } catch (final UnknownHostException e) { throw new IllegalStateException("Cannot get LocalHost InetAddress, please check your network!",e); } byte[] ipAddressByteArray = address.getAddress(); //机器id由两值相加 return ((ipAddressByteArray[ipAddressByteArray.length - 2] & 0B11) << Byte.SIZE) + (ipAddressByteArray[ipAddressByteArray.length - 1] & 0xFF); }

ipAddressByteArray 返回本机ip4或ip6字节数组；

0B对应二进制，0x对应十六进制

机器id由两值相加： 

•  (byte值 & 0B11) << Byte.SIZE；即最大值为 0B11=3,   左移8位：1100000000;   所以最大十进制值：768
•  (byte值 & 0xFF) ; 16进制F对应二进制为 1111，所以最大十进制值：255

768 + 255 = 1023，也就是机器id最大不超过1023

workerId << workerIdShift  即：1111111111000000000000

3. sequence

sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;

long sequenceMask = -1L ^ (-1L << 12L) 左移12位：

负数用正值的补码形式表达；原码取反变反码，反码加1变成补码

最终二进制为 111111111111，十进制为4095，sequence 最大为4095，否则获取下一个毫秒数，从0开始计算 

最终二进制位标识：111000001001101110001011110111010100000000000000000000000   |   1111111111000000000000  |  111111111111

位结构：前41位-时间戳   中间10位-机器id   后12位-自增id