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這篇文章主要介紹了基于python實現雪花算法過程詳解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下
Snowflake是Twitter提出來的一個算法，其目的是生成一個64bit的整數:
上面只是一個將64bit劃分的標準，當然也不一定這么做，可以根據不同業務的具體場景來劃分，比如下面給出一個業務場景：
機器三地部署我們可以用3bit總共8來表示機房位置，當前的機器10臺，為了保證擴展到百臺那么可以用7bit 128來表示，時間位依然是41bit,那么還剩下64-10-3-7-41-1 = 2bit,還剩下2bit可以用來進行擴展。
時鐘回撥
因為機器的原因會發生時間回撥，我們的雪花算法是強依賴我們的時間的，如果時間發生回撥，有可能會生成重復的ID，在我們上面的nextId中我們用當前時間和上一次的時間進行判斷，如果當前時間小于上一次的時間那么肯定是發生了回撥，算法會直接拋出異常.
# Twitter's Snowflake algorithm implementation which is used to generate distributed IDs.
# https://github.com/twitter-archive/snowflake/blob/snowflake-2010/src/main/scala/com/twitter/service/snowflake/IdWorker.scala
import time
import logging
from .exceptions import InvalidSystemClock
# 64位ID的劃分
WORKER_ID_BITS = 5
DATACENTER_ID_BITS = 5
SEQUENCE_BITS = 12
# 最大取值計算
MAX_WORKER_ID = -1 ^ (-1 << WORKER_ID_BITS) # 2**5-1 0b11111
MAX_DATACENTER_ID = -1 ^ (-1 << DATACENTER_ID_BITS)
# 移位偏移計算
WOKER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS
DATACENTER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS
TIMESTAMP_LEFT_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS + DATACENTER_ID_BITS
# 序號循環掩碼
SEQUENCE_MASK = -1 ^ (-1 << SEQUENCE_BITS)
# Twitter元年時間戳
TWEPOCH = 1288834974657
logger = logging.getLogger('flask.app')
class IdWorker(object):
"""
用于生成IDs
"""
def __init__(self, datacenter_id, worker_id, sequence=0):
"""
初始化
:param datacenter_id: 數據中心（機器區域）ID
:param worker_id: 機器ID
:param sequence: 其實序號
"""
# sanity check
if worker_id > MAX_WORKER_ID or worker_id < 0:
raise ValueError('worker_id值越界')
if datacenter_id > MAX_DATACENTER_ID or datacenter_id < 0:
raise ValueError('datacenter_id值越界')
self.worker_id = worker_id
self.datacenter_id = datacenter_id
self.sequence = sequence
self.last_timestamp = -1 # 上次計算的時間戳
def _gen_timestamp(self):
"""
生成整數時間戳
:return:int timestamp
"""
return int(time.time() * 1000)
def get_id(self):
"""
獲取新ID
:return:
"""
timestamp = self._gen_timestamp()
# 時鐘回撥
if timestamp < self.last_timestamp:
logging.error('clock is moving backwards. Rejecting requests until {}'.format(self.last_timestamp))
raise InvalidSystemClock
if timestamp == self.last_timestamp:
self.sequence = (self.sequence + 1) & SEQUENCE_MASK
if self.sequence == 0:
timestamp = self._til_next_millis(self.last_timestamp)
else:
self.sequence = 0
self.last_timestamp = timestamp
new_id = ((timestamp - TWEPOCH) << TIMESTAMP_LEFT_SHIFT) | (self.datacenter_id << DATACENTER_ID_SHIFT) | \
(self.worker_id << WOKER_ID_SHIFT) | self.sequence
return new_id
def _til_next_millis(self, last_timestamp):
"""
等到下一毫秒
"""
timestamp = self._gen_timestamp()
while timestamp <= last_timestamp:
timestamp = self._gen_timestamp()
return timestamp
if __name__ == '__main__':
worker = IdWorker(1, 2, 0)
print(worker.get_id())
同文件夾下建立exceptions.py
class InvalidSystemClock(Exception): """ 時鐘回撥異常 """ pass
配置文件中添加,對應的是機器ID和序列號
# Snowflake ID Worker 參數 DATACENTER_ID = 0 WORKER_ID = 0 SEQUENCE = 0
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。
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