Java中⽣成唯⼀ID的⽅法⽰例
有时我们不依赖于数据库中⾃动递增的字段产⽣唯⼀ID,⽐如多表同⼀字段需要统⼀⼀个唯⼀ID，这时就需要⽤程序来⽣成⼀个唯⼀的全局ID。
UUID
从Java 5开始， UUID 类提供了⼀种⽣成唯⼀ID的简单⽅法。UUID是通⽤唯⼀识别码 (Universally Unique Identifier)的缩写，UUID来源于OSF(Open Software Foundation，开源软件基⾦会)的DCE(Distributed Computing Environment，分布式计算环境)规范。UUID 的⽬的，是让分布式系统中的所有元素，都能有唯⼀的辨识资讯，⽽不需要透过中央控制端来做辨识资讯的指定。如此⼀来，每个⼈都可以建⽴不与其它⼈冲突的 UUID。
UUID是⼀个128bit的数字，也可以表现为32个16进制的字符（每个字符0-F的字符代表4bit），中间⽤"-"分割。
时间戳＋UUID版本号：分三段占16个字符(60bit+4bit)，
Clock Sequence号与保留字段：占4个字符(13bit＋3bit)，
节点标识：占12个字符(48bit)，
UUID的唯⼀缺陷在于⽣成的结果串会⽐较长。
public class GenerateUUID {
public static final void args) {
// generate random UUIDs
UUID idOne = UUID.randomUUID();
UUID idTwo = UUID.randomUUID();
log("UUID One: " + idOne);
log("UUID Two: " + idTwo);
}
private static void log(Object object) {
System.out.println(String.valueOf(object));
}
}
java生成随机数的方法
结果为
UUID One: 6b193443-b95d-4462-9902-a6455ebc56d6
UUID Two: 4ef9b375-839b-4150-8f31-1ed85fab63fd
随机数的哈希值
此⽅法使⽤SecureRandom和MessageDigest：
启动时，初始化SecureRandom （这可能是⼀个冗长的操作）
使⽤ SecureRandom⽣成⼀个随机数
创建⼀个MessageDigest，使⽤某种摘要算法
将MessageDigest返回的byte[]编码为某种可接受的⽂本形式
检查结果是否已经被使⽤；如果尚未使⽤，则适合作为唯⼀标识符
MessageDigest类是适合于产⽣任意数据的“单向散列”。
public class GenerateId {
public static void arguments) {
try {
SecureRandom prng = Instance("SHA1PRNG");
String randomNum = Integer.Int()).toString();
MessageDigest sha = Instance("SHA-1");
byte[] result = sha.Bytes());
System.out.println("Random number: " + randomNum);
System.out.println("Message digest: " + hexEncode(result));
} catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
}
}
static private String hexEncode(byte[] input) {
StringBuilder result = new StringBuilder();
char[] digits = {'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a',
'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};
for (int idx = 0; idx < input.length; ++idx) {
byte b = input[idx];
result.append(digits[(b & 0xf0) >> 4]);
result.append(digits[b & 0x0f]);
}
String();
}
}
结果为
Random number: -2017013782
Message digest: 2c3bba8d4dbd3699648c5909685d21f9c64b6a8a
Twitter的snowflake
twitter的⼀个全局唯⼀id⽣成器，结果是⼀个long型的ID。
正数位(1bit)：⼀个符号位，永远是0。
时间戳(41bit) ：⾃从2012年以来的毫秒数，能撑139年。
⾃增序列(12bit，最⼤值4096)：毫秒之内的⾃增，过了⼀毫秒会重新置0。
DataCenter ID (5 bit, 最⼤值32）：配置值，⽀持多机房。
Worker ID ( 5 bit, 最⼤值32)，配置值，⼀个机房⾥最多32个机器。
Snowflake算法的变化
Snowflake算法⽣成的唯⼀ID为long型数值，但如果想在应⽤中使⽤int类型的⾃增ID的话可以做些调整。
时间戳改为分钟（25bit），⾃增序列（7bit）。⾃增序列最⼤值128，在⼀分钟内会不够使⽤。可以采⽤预⽀⽅式取下⼀分钟。
此⽅式只适⽤于⼀个单体应⽤，不适合分布式系统。
/**
* @ClassName: SnowflakeIdWorker3rd
* @Description:snowflake算法改进
* @author: wanghao
* @date: 2019年12⽉13⽇下午12:50:47
* @version V1.0
*
*    将产⽣的Id类型更改为Integer 32bit <br>
*    把时间戳的单位改为分钟，使⽤25个⽐特的时间戳（分钟） <br>
*    去掉机器ID和数据中⼼ID <br>
*    7个⽐特作为⾃增值，即2的7次⽅等于128。
*/
public class SnowflakeIdWorker3rd {
/
** 开始时间戳 (2019-01-01) */
private final int twepoch = 25771200;// 1546272000000L/1000/60;
/** 序列在id中占的位数 */
private final long sequenceBits = 7L;
/** 时间截向左移7位 */
private final long timestampLeftShift = sequenceBits;
/** ⽣成序列的掩码，这⾥为127 */
private final int sequenceMask = -1 ^ (-1 << sequenceBits);
/** 分钟内序列(0~127) */
private int sequence = 0;
private int laterSequence = 0;
/
** 上次⽣成ID的时间戳 */
private int lastTimestamp = -1;
private final MinuteCounter counter = new MinuteCounter();
/** 预⽀时间标志位 */
boolean isAdvance = false;
// ==============================Constructors=====================================
public SnowflakeIdWorker3rd() {
}
// ==============================Methods========================================== /**
* 获得下⼀个ID (该⽅法是线程安全的)
*
* @return SnowflakeId
*/
public synchronized int nextId() {
int timestamp = timeGen();
// 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) {
throw new RuntimeException(String.format(
"Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
}
if(timestamp > ()) {
counter.set(timestamp);
isAdvance = false;
}
// 如果是同⼀时间⽣成的，则进⾏分钟内序列
if (lastTimestamp == timestamp || isAdvance) {
if(!isAdvance) {
sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
}
// 分钟内⾃增列溢出
if (sequence == 0) {
/
/ 预⽀下⼀个分钟，获得新的时间戳
isAdvance = true;
int laterTimestamp = ();
if (laterSequence == 0) {
laterTimestamp = counter.incrementAndGet();
}
int nextId = ((laterTimestamp - twepoch) << timestampLeftShift) //
| laterSequence;
laterSequence = (laterSequence + 1) & sequenceMask;
return nextId;
}
}
// 时间戳改变，分钟内序列重置
else {
sequence = 0;
laterSequence = 0;
}
// 上次⽣成ID的时间截
lastTimestamp = timestamp;
// 移位并通过或运算拼到⼀起组成32位的ID
return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) //
| sequence;
}
/**
* 返回以分钟为单位的当前时间
*
* @return 当前时间(分钟)
*/
protected int timeGen() {
String timestamp = String.valueOf(System.currentTimeMillis() / 1000 / 60);
return Integer.valueOf(timestamp);
}
// ==============================Test=========================================
==== /** 测试 */
public static void main(String[] args) {
SnowflakeIdWorker3rd idWorker = new SnowflakeIdWorker3rd();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
long id = Id();
System.out.println(i + ": " + id);
}
}
}
public class MinuteCounter {
private static final int MASK = 0x7FFFFFFF;
private final AtomicInteger atom;
public MinuteCounter() {
atom = new AtomicInteger(0);
}
public final int incrementAndGet() {
return atom.incrementAndGet() & MASK;
}
public int get() {
() & MASK;
}
public void set(int newValue) {
atom.set(newValue & MASK);
}
}
到此这篇关于Java中⽣成唯⼀ID的⽅法⽰例的⽂章就介绍到这了，更多相关Java⽣成唯⼀ID内容请搜素以前的⽂章或下⾯相关⽂章，希望⼤家以后多多⽀持！

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