詳解如何使用snowflake演算法產生唯一id

Go 語言中，可以使用 snowflake 演算法產生唯一 id。 Snowflake 演算法是 Twitter 公司開源的分散式 ID 產生演算法，它可以在分散式系統中產生唯一的 ID，保證 ID 的全域唯一性，而且產生的 ID 是按照時間遞增的。

以下是使用Go 語言實作Snowflake 演算法產生唯一id 的範例程式碼，線上執行：

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
const (
    workerBits uint8 = 10
    seqBits    uint8 = 12
    maxWorkerNum int64 = -1 ^ (-1 << workerBits)
    maxSeqNum    int64 = -1 ^ (-1 << seqBits)
    timeShift   uint8 = workerBits + seqBits
    workerShift uint8 = seqBits
)
type snowflake struct {
    lastTimestamp int64
    workerId      int64
    sequence      int64
}
func newSnowflake(workerId int64) *snowflake {
    if workerId < 0 || workerId > maxWorkerNum {
        panic("workerId out of range")
    }
    return &snowflake{
        lastTimestamp: 0,
        workerId:      workerId,
        sequence:      0,
    }
}
func (sf *snowflake) NextId() int64 {
    timestamp := time.Now().UnixNano() / 1000000
    if timestamp < sf.lastTimestamp {
        panic("clock is moving backwards")
    }
    if timestamp == sf.lastTimestamp {
        sf.sequence = (sf.sequence + 1) & maxSeqNum
        if sf.sequence == 0 {
            for timestamp <= sf.lastTimestamp {
                timestamp = time.Now().UnixNano() / 1000000
            }
        }
    } else {
        sf.sequence = 0
    }
    sf.lastTimestamp = timestamp
    return (timestamp << timeShift) | (sf.workerId << workerShift) | sf.sequence
}
func main() {
    sf := newSnowflake(1)
    fmt.Println(sf.NextId())
}

在上述程式碼中，我們定義了一個snowflake 結構體，其中包含了上一次生成的時間戳記、workerId 和sequence 三個屬性。在 newSnowflake 函數中，我們檢查傳入的 workerId 是否在合理範圍內，然後初始化 snowflake 結構體的屬性。在 NextId 函數中，我們首先取得當前時間戳，如果當前時間戳小於上一次產生的時間戳，表示時鐘發生了回撥，此時需要拋出異常。如果目前時間戳等於上次產生的時間戳，表示在同一毫秒內產生了多個 ID，此時需要自增 sequence，如果 sequence 達到了最大值，則需要等到下一個毫秒。如果目前時間戳大於上一次產生的時間戳，表示進入了下一個毫秒，此時需要將 sequence 重設為 0，並更新 lastTimestamp。最後，根據時間戳記、workerId 和 sequence 產生唯一的 ID。

在這個範例中，我們設定 workerId=1 產生了一個唯一的 ID，你可以根據實際情況來使用不同的 workerId。

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