PHP实现雪花算法生成唯一ID
引言
雪花算法是Twitter开源的分布式ID生成算法,可以产生64位的ID。其中第一位是固定的正数标识,41位用于存储时间戳,剩下的为机器ID和序列号。通过时间戳、机器ID和序列号的组合,确保每个ID都是唯一的。
PHP代码
1、定义雪花算法类
class Snowflake
{
private int $datacenterId; // 数据中心ID
private int $machineId; // 机器ID
private int $sequence = 0; // 序列号
private int $lastTimestamp = -1; // 上一个时间戳
private const DATA_CENTER_ID_BITS = 5; // 数据中心ID所占位数
private const MACHINE_ID_BITS = 5; // 机器ID所占位数
private const SEQUENCE_BITS = 12; // 序列号所占位数
private const MAX_DATA_CENTER_ID = -1 ^ (-1 << self::DATA_CENTER_ID_BITS);
private const MAX_MACHINE_ID = -1 ^ (-1 << self::MACHINE_ID_BITS);
private const TIMESTAMP_LEFT_SHIFT = self::SEQUENCE_BITS + self::MACHINE_ID_BITS + self::DATA_CENTER_ID_BITS;
private const SEQUENCE_LEFT_SHIFT = self::MACHINE_ID_BITS + self::DATA_CENTER_ID_BITS;
private int $epoch; // 起始时间戳
public function __construct(int $datacenterId, int $machineId)
{
if ($datacenterId < 0 || $datacenterId > self::MAX_DATA_CENTER_ID) {
throw new Exception("数据中心ID超出范围");
}
if ($machineId < 0 || $machineId > self::MAX_MACHINE_ID) {
throw new Exception("机器ID超出范围");
}
$this->datacenterId = $datacenterId;
$this->machineId = $machineId;
$this->epoch = 1609430400000; // 自定义起始时间(例如2021年1月1日)
}
public function nextId(): int
{
$timestamp = $this->currentTimeMillis();
if ($timestamp < $this->lastTimestamp) {
throw new Exception("错误:系统时钟发生回拨");
}
if ($this->lastTimestamp === $timestamp) {
$this->sequence = ($this->sequence + 1) & ((1 << self::SEQUENCE_BITS) - 1);
if ($this->sequence === 0) {
$timestamp = $this->waitNextMillis($timestamp);
}
} else {
$this->sequence = 0;
}
$this->lastTimestamp = $timestamp;
return (($timestamp - $this->epoch) << self::TIMESTAMP_LEFT_SHIFT) |
($this->datacenterId << self::SEQUENCE_LEFT_SHIFT) |
($this->machineId << self::SEQUENCE_BITS) |
$this->sequence;
}
private function waitNextMillis(int $lastTimestamp): int
{
$timestamp = $this->currentTimeMillis();
while ($timestamp <= $lastTimestamp) {
$timestamp = $this->currentTimeMillis();
}
return $timestamp;
}
private function currentTimeMillis(): int
{
return (int)(microtime(true) * 1000);
}
}
2、创建实例生成ID
// 创建雪花算法实例
$datacenterId = 1; // 数据中心ID
$machineId = 1; // 机器ID
$snowflake = new Snowflake($datacenterId, $machineId);
// 生成用户ID的示例
for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
$userId = $snowflake->nextId();
echo "生成的用户ID: $userId"."<br/>";
}
3、查看生成结果
生成的用户ID: 507485100926047232
生成的用户ID: 507485100926047233
生成的用户ID: 507485100926047234
生成的用户ID: 507485100926047235
生成的用户ID: 507485100926047236
生成的用户ID: 507485100926047237
生成的用户ID: 507485100926047238
生成的用户ID: 507485100926047239
生成的用户ID: 507485100926047240
生成的用户ID: 507485100926047241
结论
这段代码是一个比较完整的雪花算法实现,能够在分布式系统中生成高效、唯一的ID。通过合理的位移和位数分配,确保了在高并发情况下生成的ID也不会重复。
实际部署中,只需修改$datacenterId = 1; // 数据中心ID
以及 $machineId = 1; // 机器ID
,即可实现分布式生成不重复的ID。
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