一、基本概念
UUID,即通用唯一標(biāo)識(shí)符(Universally Unique Identifier),是由一組十六進(jìn)制數(shù)字組成的標(biāo)識(shí)符,可以用來(lái)在分布式系統(tǒng)中唯一地標(biāo)識(shí)某個(gè)信息。UUID是一種用于多個(gè)計(jì)算機(jī)之間的唯一標(biāo)識(shí)符,用于指示文件或數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的唯一對(duì)象。
/** * 生成UUID */ public static String generateUUID() { return UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""); }
雪花算法,即Snowflake算法,是一種生成ID的算法,它可以保證在分布式系統(tǒng)中生成ID是唯一的。Snowflake算法的核心是一個(gè)64位的二進(jìn)制數(shù)字,由以下三部分組成:
1、時(shí)間戳(42位):毫秒級(jí)時(shí)間戳,從開(kāi)始使用此算法的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始算起,在遞增中產(chǎn)生,最大可用69年;
2、機(jī)器標(biāo)識(shí)(10位):可以指定每個(gè)節(jié)點(diǎn)的ID從0-1023進(jìn)行編號(hào);
3、序列號(hào)(12位):同一毫秒級(jí)時(shí)間戳下,不同機(jī)器的序列號(hào)會(huì)依次遞增,最多可以生成4096個(gè)ID。
/** * 雪花算法 * * @param dataCenterId 數(shù)據(jù)中心ID * @param workerId 工作機(jī)器ID * @return 分布式ID */ public long snowFlake(long dataCenterId, long workerId) { long timestamp = System.currentTimeMillis(); // 時(shí)間戳部分 long timeBits = timestamp - SNOW_FLAKE_EPOCH; // 數(shù)據(jù)中心ID部分 long dataCenterIdBits = dataCenterId << SNOW_FLAKE_DATACENTER_ID_SHIFT; // 工作機(jī)器ID部分 long workerIdBits = workerId << SNOW_FLAKE_WORKER_ID_SHIFT; // 組裝分布式ID return timeBits | dataCenterIdBits | workerIdBits | sequence; }
二、唯一性
UUID的唯一性基于產(chǎn)生隨機(jī)性的偽隨機(jī)數(shù)生成器,因此生成的UUID是幾乎不可能重復(fù)的,但也不能完全避免重復(fù)。
相比之下,雪花算法的唯一性更可靠,因?yàn)樗鼘?duì)時(shí)間戳、數(shù)據(jù)中心ID、工作機(jī)器ID和序列號(hào)進(jìn)行了組合,可以確保在不同時(shí)間戳下不同數(shù)據(jù)中心、不同工作機(jī)器之間產(chǎn)生的ID絕對(duì)唯一。但也要注意,如果當(dāng)前工作機(jī)器ID生成的序列號(hào)達(dá)到了上限,就會(huì)有重復(fù)ID的風(fēng)險(xiǎn)。
三、性能
UUID的生成速度相對(duì)較快,建議在需要使用anonymize identifier時(shí)使用。但是,由于UUID的長(zhǎng)度比較長(zhǎng)(128位),在使用時(shí)需要花費(fèi)更多的磁盤(pán)空間和網(wǎng)絡(luò)帶寬。
雪花算法的生成速度也比較快,但要求系統(tǒng)時(shí)鐘準(zhǔn)確無(wú)誤,否則就會(huì)有ID重復(fù)的問(wèn)題。此外,在分布式系統(tǒng)中使用時(shí),需要考慮數(shù)據(jù)中心ID和工作機(jī)器ID的分配問(wèn)題,避免重復(fù)。
四、適用場(chǎng)景
UUID可以在多個(gè)分布式系統(tǒng)中保持唯一性,因此廣泛應(yīng)用于匿名或無(wú)需長(zhǎng)期存儲(chǔ)的系統(tǒng),如會(huì)話標(biāo)識(shí)符、Cookie ID和游戲中的臨時(shí)ID等。
雪花算法適用于分布式系統(tǒng)中的唯一ID生成,可用于唯一訂單號(hào)、會(huì)員ID和設(shè)備ID等。但是,在多個(gè)數(shù)據(jù)中心之間運(yùn)行時(shí),需要根據(jù)數(shù)據(jù)中心ID和工作機(jī)器ID通過(guò)算法配置進(jìn)行規(guī)劃,否則就會(huì)產(chǎn)生ID沖突。