實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)號(hào)器

根據(jù)snowflake算法的原理實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)號(hào)器，產(chǎn)生不重復(fù)、自增的id。

1.snowflake算法的簡(jiǎn)單描述

這里的snowflake算法是用二進(jìn)制的，有64位。其中41位的時(shí)間戳表示：當(dāng)前時(shí)間戳減去某個(gè)設(shè)定的起始時(shí)間，10位標(biāo)識(shí)表示：不同的機(jī)器、數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)識(shí)ID等等，序列號(hào)為每秒或每毫秒內(nèi)自增的id。

我做的時(shí)候沒(méi)有用位運(yùn)算去實(shí)現(xiàn)，而是做了一個(gè)十進(jìn)制的，16位的（當(dāng)時(shí)項(xiàng)目要求是16位的）。但是實(shí)現(xiàn)發(fā)號(hào)器的基本策略是一樣的，通過(guò)時(shí)間戳和標(biāo)識(shí)來(lái)防止重復(fù)，通過(guò)序列號(hào)實(shí)現(xiàn)自增。當(dāng)然啦，重點(diǎn)不是發(fā)號(hào)器多少位，而是根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，利用snowflake算法的原理，實(shí)現(xiàn)一個(gè)適合自己項(xiàng)目的發(fā)號(hào)器。

2.Python實(shí)現(xiàn)

時(shí)間戳：9位，起始時(shí)間為2018-01-01 00:00:00 ，時(shí)間戳為當(dāng)前時(shí)間減去起始時(shí)間。時(shí)間戳有9為，可用時(shí)間為 999999999/(606024*365)≈31(年)。

標(biāo)識(shí)ID：2位，我用的時(shí)候比較簡(jiǎn)單，只是涉及一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的情況，所以用一張數(shù)據(jù)表對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)識(shí)ID，可用100張表。

序列號(hào)：5位，我時(shí)間戳用的是秒級(jí)的，但是5位是10萬(wàn)個(gè)序列號(hào)，經(jīng)過(guò)測(cè)試在一秒內(nèi)是完全夠用的。

所以時(shí)間戳、標(biāo)識(shí)ID、序列號(hào)的位數(shù)也沒(méi)規(guī)定說(shuō)一定要多少，根據(jù)自己項(xiàng)目的實(shí)際來(lái)即可。

代碼如下：

import time
class MySnow:
  def __init__(self,dataID):
    self.start = int(time.mktime(time.strptime('2018-01-01 00:00:00', "%Y-%m-%d %H:%M:%S")))
    self.last = int(time.time())
    self.countID = 0
    self.dataID = dataID  # 數(shù)據(jù)ID，這個(gè)自定義或是映射

  def get_id(self):
    # 時(shí)間差部分
    now = int(time.time())
    temp = now-self.start
    if len(str(temp)) < 9: # 時(shí)間差不夠9位的在前面補(bǔ)0
      length = len(str(temp))
      s = "0" * (9-length)
      temp = s + str(temp)
    if now == self.last:
      self.countID += 1  # 同一時(shí)間差，序列號(hào)自增
    else:
      self.countID = 0  # 不同時(shí)間差，序列號(hào)重新置為0
      self.last = now
    # 標(biāo)識(shí)ID部分
    if len(str(self.dataID)) < 2:
      length = len(str(self.dataID))
      s = "0" * (2-length)
      self.dataID = s + str(self.dataID)
    # 自增序列號(hào)部分
    if self.countID == 99999: # 序列號(hào)自增5位滿了，睡眠一秒鐘
      time.sleep(1)
    countIDdata = str(self.countID)
    if len(countIDdata) < 5: # 序列號(hào)不夠5位的在前面補(bǔ)0
      length = len(countIDdata)
      s = "0"*(5-length)
      countIDdata = s + countIDdata
    id = str(temp) + str(self.dataID) + countIDdata
    return id

使用方法：

snow = MySnow(dataID="00")
print(snow.get_id())

其中dataID即為標(biāo)識(shí)ID，countID為自增序列號(hào)。dataID可以一個(gè)通過(guò)自定義的映射表獲得，這個(gè)視實(shí)際的項(xiàng)目情況而定。

3.關(guān)于并發(fā)

首先，直接用這個(gè)發(fā)號(hào)器是不能進(jìn)行并發(fā)操作，會(huì)產(chǎn)生重復(fù)的id。如果真的要進(jìn)行并發(fā)，那么就要權(quán)衡一下并發(fā)和位數(shù)的哪個(gè)更重要了！

拿實(shí)際例子來(lái)說(shuō)吧，比如我并發(fā)的目的是為了節(jié)省時(shí)間，讓程序更快的跑完，這時(shí)候?yàn)榱瞬l(fā)，我把dataID中拿出一位來(lái)，標(biāo)識(shí)不同的子進(jìn)程，這樣可以防止產(chǎn)生重復(fù)的id。但是實(shí)際上這用了位數(shù)去換取時(shí)間，如果是id位數(shù)比較少的情況，比如16位的，dataID比較少，我個(gè)人認(rèn)為這樣是不值得的，有些奢侈。這時(shí)候便是位數(shù)比并發(fā)重要啦。

當(dāng)時(shí)如果位數(shù)充裕，比如20位的，需要并發(fā)就并發(fā)啦。

還有一種實(shí)現(xiàn)并發(fā)的方法，就是給發(fā)號(hào)器加鎖，發(fā)號(hào)的時(shí)候加鎖，發(fā)完了解鎖。這個(gè)我沒(méi)有試過(guò)，有興趣的可以試一下哈哈。但是我有個(gè)疑惑啊，就是不斷加鎖和解鎖切換，帶來(lái)的時(shí)間和資源開(kāi)銷會(huì)不會(huì)很大呢。

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