Twitter的分布式自增ID算法snowflake （PHP版本）

50 阅读 0 评论 33 点赞

我是靠谱客的博主眯眯眼睫毛膏，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Twitter的分布式自增ID算法snowflake （PHP版本），觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

twitter的snowflake解决了这种需求，最初Twitter把存储系统从MySQL迁移到Cassandra，因为Cassandra没有顺序ID生成机制，所以开发了这样一套全局唯一ID生成服务。

snowflake的结构如下(每部分用-分开):

0 - 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0 - 00000 - 00000 - 000000000000

第一位为未使用，接下来的41位为毫秒级时间(41位的长度可以使用69年)，然后是5位datacenterId和5位workerId(10位的长度最多支持部署1024个节点），最后12位是毫秒内的计数（12位的计数顺序号支持每个节点每毫秒产生4096个ID序号）

最后生成的ID是一个long类型，long占64bit，符号位占1位，剩下63位，我们将这63位拆分成4段，就可以表示：某一毫秒内的某一集群内的某一机器的第几个ID。

<?php

final class IDGenerator
{

    //开始时间,固定一个小于当前时间的毫秒数即可
    const twepoch = 1474992000000;//2016/9/28 0:0:0

    //机器标识占的位数
    const workerIdBits = 10;

    //毫秒内自增数点的位数
    const sequenceBits = 12;

    protected $workId = 0;

    //要用静态变量
    static $lastTimestamp = -1;
    static $sequence = 0;


    function __construct($workId)
    {
        //机器ID范围判断
        $maxWorkerId = -1 ^ (-1 << self::workerIdBits);
        if ($workId > $maxWorkerId || $workId < 0) {
            throw new Exception("workerId can't be greater than " . $this->maxWorkerId . " or less than 0");
        }
        //赋值
        $this->workId = $workId;
    }

    //生成一个ID
    public function nextId()
    {
        $timestamp = $this->timeGen();
        $lastTimestamp = self::$lastTimestamp;
        //判断时钟是否正常
        if ($timestamp < $lastTimestamp) {
            throw new Exception("Clock moved backwards.  Refusing to generate id for %d milliseconds", ($lastTimestamp - $timestamp));
        }
        //生成唯一序列
        if ($lastTimestamp == $timestamp) {
            $sequenceMask = -1 ^ (-1 << self::sequenceBits);
            self::$sequence = (self::$sequence + 1) & $sequenceMask;
            if (self::$sequence == 0) {
                $timestamp = $this->tilNextMillis($lastTimestamp);
            }
        } else {
            self::$sequence = 0;
        }
        self::$lastTimestamp = $timestamp;
        //
        //时间毫秒/数据中心ID/机器ID,要左移的位数
        $timestampLeftShift = self::sequenceBits + self::workerIdBits;
        $workerIdShift = self::sequenceBits;
        //组合3段数据返回: 时间戳.工作机器.序列
        $nextId = (($timestamp - self::twepoch) << $timestampLeftShift) | ($this->workId << $workerIdShift) | self::$sequence;
        return $nextId;
    }

    //取当前时间毫秒
    protected function timeGen()
    {
        $timestamp = (float)sprintf("%.0f", microtime(true) * 1000);
        return $timestamp;
    }

    //取下一毫秒
    protected function tilNextMillis($lastTimestamp)
    {
        $timestamp = $this->timeGen();
        while ($timestamp <= $lastTimestamp) {
            $timestamp = $this->timeGen();
        }
        return $timestamp;
    }

}