SpringBoot でスノーフレーク アルゴリズムを使用してスノーフレーク ID を生成する方法

1. Snowflake アルゴリズムとは

Snowflake アルゴリズムは、Twitter が開発した、世界で唯一の ID を生成するアルゴリズムです。分散システムでグローバルに一意な ID を生成し、分散システムでのデータのマージやシャーディングなどの問題を解決できます。

スノーフレーク アルゴリズムによって生成される ID は 64 ビット長の整数で、次の部分で構成されます:

• ##1 ビット: 符号ビット、常に 0。

• 41 ビット: タイムスタンプはミリ秒レベルまで正確で、69 年間使用できます。

• 10 ビット: 稼働マシン ID、1024 ノードにデプロイ可能。

• 12 ビット: シーケンス番号。各ノードはミリ秒あたり最大 4096 個の ID を生成できます。

Snowflake アルゴリズムによる ID 生成のプロセスは非常に簡単で、まず開始時刻を記録し、ID が生成されるたびに現在時刻と開始時刻の時間差を計算します。 、タイムスタンプと動作中のマシンを結合し、ID とシリアル番号を 64 ビット長の整数に結合して呼び出し元に返します。

スノーフレーク アルゴリズムは、分散システムで広く使用されている、効率的で信頼性の高いグローバルにユニークな ID 生成アルゴリズムです。

2. Snowflake アルゴリズムの長所と短所

利点:

• グローバルに一意: Snowflake アルゴリズムによって生成された ID はグローバルに一意であり、使用できます。システム内でのデータの断片化とデータの結合により、ID の競合の問題が回避されます。

• 時間順序付け: Snowflake アルゴリズムによって生成された ID にはタイムスタンプ情報が含まれており、生成時間は ID のサイズに基づいて計算できるため、データの並べ替えとクエリが容易になります。

• 高パフォーマンス: Snowflake アルゴリズムは非常に迅速に ID を生成し、同時実行性の高いシナリオのニーズを満たすことができます。

• スケーラビリティ: スノーフレーク アルゴリズムのデータ構造は比較的シンプルで、拡張や変更が簡単です。

欠点:

• システム クロックに依存: スノーフレーク アルゴリズムは、ID 生成中にシステム クロックに依存します。これにより、重複した ID が生成される可能性があります。

• 固定長: スノーフレーク アルゴリズムによって生成される ID の長さは 64 ビットに固定されているため、ストレージと送信のコストが高くなる可能性があります。

• 分散コンピューティングをサポートしていません: Snowflake アルゴリズムによる ID 生成のプロセスはシングルスレッドであり、分散コンピューティングをサポートできません。

スノーフレーク アルゴリズムは、効率的で信頼性の高いグローバルに一意な ID 生成アルゴリズムですが、クロックバックや固定長などの欠点に注意する必要があります。 ID 生成アルゴリズムを選択する場合は、アプリケーションのシナリオと要件を総合的に考慮して、適切なアルゴリズムを選択する必要があります。

3. Spring Boot プロジェクトでスノーフレーク アルゴリズムを使用する

1. スノーフレーク アルゴリズムの依存関係を導入する

<dependency>
    <groupId>com.github.beyondfengyu</groupId>
    <artifactId>snowflake-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>

2. 設定ファイルでスノーフレーク アルゴリズムのパラメーターを構成する

# application.yml または application.properties で Snowflake アルゴリズムのパラメーターを構成します:

snowflake:
  data-center-id: 1 # 数据中心ID，可以使用机器IP地址最后一段数字，范围为0-31
  machine-id: 1 # 机器ID，可以使用服务器编号，范围为0-31

3. Snowflake アルゴリズム オブジェクトを挿入します

一意の ID を生成する必要があるクラスで、@ を使用します。 SnowflakeIdWorker オブジェクトを挿入するための Autowired アノテーション:

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private SnowflakeIdWorker snowflakeIdWorker;
 
    public Long generateUserId() {
        return snowflakeIdWorker.nextId();
    }
}

snowflakeIdWorker.nextId() メソッドを使用して、生成されたスノーフレーク ID を取得します。

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