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雪花算法（DELPHI实现）雪花算法应用

2023-02-09 学习力0

核心提示：雪花算法（DELPHI实现）生成ID能够按照时间有序生成。分布式系统内不会产生重复id（用workerId来做区分）。自增ID：对于数据敏感场景不宜使用，且不适合于分布式场景。GUID：采用无意义字符串，数据量增大时造成访问过慢，且不宜排序。算法描述：最高位是符号

雪花算法（DELPHI实现）

生成ID能够按照时间有序生成。

分布式系统内不会产生重复id（用workerId来做区分）。

自增ID：对于数据敏感场景不宜使用，且不适合于分布式场景。

GUID：采用无意义字符串，数据量增大时造成访问过慢，且不宜排序。

算法描述：

最高位是符号位，始终为0，不可用。
41位的时间序列，精确到毫秒级，41位的长度可以使用69年。时间位还有一个很重要的作用是可以根据时间进行排序。
10位的机器标识，10位的长度最多支持部署1024个节点。
12位的计数序列号，序列号即一系列的自增id，可以支持同一节点同一毫秒生成多个ID序号，12位的计数序列号支持每个节点每毫秒产生4096个ID序号。

雪花算法（DELPHI实现）

在delphi7下面，测试通过。

下面的算法，适用于单机构生成不重复ID。

unit Snowflake;

interface

uses
  SysUtils, SyncObjs, DateUtils;

type
  TSnowflake = class
  private
    FMachineID: integer;   //机器号
    FLocker: TCriticalSection;
    fTime: Int64;      //时间戳
    fsn: int64;        //序列
  public
    constructor Create;
    destructor Destroy; override;
    property MachineID: Integer read FMachineID write FMachineID;
    function Generate: Int64;
  end;

implementation

const
  Epoch: int64 = 1539615188000; //北京时间2018-10-15号
  MachineBits: Byte = 10;       //机器号10位  0..1023
  snBits: Byte = 12;          //序列号12位
  timeShift: Byte = 22;     //时间戳左移位数=序列号12位+机器号10位
  machineShift: Byte = 12;   //工作站左移位数
  snMask: Word = 4095;       //12位的计数序列号支持每个节点每毫秒产生4096个ID序号

{ TSnowflake }

constructor TSnowflake.Create;
begin
  FLocker := TCriticalSection.Create;
end;

destructor TSnowflake.Destroy;
begin
  FLocker.Free;
  inherited;
end;

function TSnowflake.Generate: Int64;
var
  curtime: Int64;
begin
  FLocker.Acquire;
  try
    curtime := DateTimeToUnix(Now) * 1000;
    if curtime = fTime then
    begin
      fsn := (fsn + 1) and snMask;
      if fsn = 0 then
      begin
        while curtime <= fTime do
          curtime := DateTimeToUnix(Now) * 1000;
      end;
    end
    else
      fsn := 0;
    fTime := curtime;
    Result := (curtime - Epoch) shl timeShift or FMachineID shl machineShift or fsn;
  finally
    FLocker.Release;
  end;
end;

initialization

end.

　下面的算法，适用于连锁机构生成分布式ID：

unit Snowflake;
{ 调用演示
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var s: TSnowflake;
i: Integer;
begin
  s := TSnowflake.Create;
  s.OrgID := 8;
  s.MachineID :=10;
  for i:=1 to 30 do
  begin
    Memo1.Lines.Add(IntToStr(s.Generate));
  end;
  s.Free;
end;
}
interface

uses
  SysUtils, SyncObjs, DateUtils;

type
  TSnowflake = class
  private
    FOrgID: Integer;      //机构号
    FMachineID: integer;   //机器号
    FLocker: TCriticalSection;
    fTime: Int64;      //时间戳
    fsn: int64;        //序列
  public
    constructor Create;
    destructor Destroy; override;
    property MachineID: Integer read FMachineID write FMachineID;
    property OrgID: Integer read FOrgID write FOrgID;
    function Generate: Int64;
  end;

implementation

const
  Epoch: int64 = 1539615188000; //北京时间2018-10-15号 curtime := DateTimeToUnix(Now) * 1000;
  OrgBits: Byte = 5;            //机构号   0..31
  MachineBits: Byte = 5;       //机器号    0..31
  snBits: Byte = 12;          //序列号12位
  timeShift: Byte = 22;     //时间戳左移位数=序列号位数+机器号位数+机构号位数
  orgShift: Byte = 17;      //机构号左移位数=序列号位数+机器号位数
  machineShift: Byte = 12;   //工作站左移位数=序列号位数
  snMask: Word = 4095;       //12位的计数序列号支持每个节点每毫秒产生4096个ID序号

{ TSnowflake }

constructor TSnowflake.Create;
begin
  FLocker := TCriticalSection.Create;
end;

destructor TSnowflake.Destroy;
begin
  FLocker.Free;
  inherited;
end;

function TSnowflake.Generate: Int64;
var
  curtime: Int64;
begin
  FLocker.Acquire;
  try
    curtime := DateTimeToUnix(Now) * 1000;
    if curtime = fTime then
    begin
      fsn := (fsn + 1) and snMask;
      if fsn = 0 then
      begin
        while curtime <= fTime do
          curtime := DateTimeToUnix(Now) * 1000;
      end;
    end
    else
      fsn := 0;
    fTime := curtime;
    Result := (curtime - Epoch) shl timeShift
      or FOrgID shl orgShift
      or FMachineID shl machineShift
      or fsn;
  finally
    FLocker.Release;
  end;
end;

initialization

end.

　　演示效果：

雪花算法（DELPHI实现）

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