分库分表ShardingJDBC分布式主键

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

编程

目前有许多第三方解决方案可以完美解决这个问题，比如UUID等依靠特定算法自生成不重复键，或者通过引入主键生成服务（Redis或者ZooKeeper）等。

Sharding-JDBC提供了注解生成接口KeyGenerator。各个实现类通过实现generateKey()方法即可对外提供生成主键的功能。下面分析Sharding-JDBC分布式主键的使用。

DefaultKeyGenerator是Sharding-JDBC默认的主键生成器。该主键生成器采用Twitter Snowflake算法实现生成64位的Long型编号。国内很多大型互联网公司发号器服务基于该算法加部分改造实现。下面分析DefaultKeyGenerator产生的编号的组成。

DefaultKeyGenerator生成的64位Long型编号的组成如图所示。

64位Long型编号中各个部分的如表所示。

位数

含义

取值范围

1

符号位

0

41

时间戳

从2016-11-01 00:00:00 开始的毫秒数，支持约70年

10

工作进程编号

最大进程编号1024

12

序列号

每毫秒从0开始自增，每毫秒最多4096个编号，每秒最多4096000个编号

DefaultKeyGenerator部分代码如下：

package io.shardingjdbc.core.keygen;
import com.google.common.base.Preconditions;
import lombok.Setter;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
/**
 * Default distributed primary key generator.
 * 
 * Use snowflake algorithm. Length is 64 bit.
 *
 * Call @{@code DefaultKeyGenerator.setWorkerId} to set.
 */
@Slf4j
public final class DefaultKeyGenerator implements KeyGenerator {
    // 2016-11-01 00:00:00 000 对应的毫秒数
    public static final long EPOCH;
    // 12位序列号
    private static final long SEQUENCE_BITS = 12L;
    // 10位工作进程号
    private static final long WORKER_ID_BITS = 10L;
    // 12位序列号自增量掩码（最大值）
    private static final long SEQUENCE_MASK = (1 << SEQUENCE_BITS) - 1;
    // 工作进程ID左移比特数（位数）
    private static final long WORKER_ID_LEFT_SHIFT_BITS = SEQUENCE_BITS;
    // 时间戳左移比特数（位数）
    private static final long TIMESTAMP_LEFT_SHIFT_BITS = WORKER_ID_LEFT_SHIFT_BITS + WORKER_ID_BITS;
    // 工作进程ID最大值
    private static final long WORKER_ID_MAX_VALUE = 1L << WORKER_ID_BITS;
    @Setter
    // 当前时间
    private static TimeService timeService = new TimeService();
    // 工作进程
    private static long workerId;
    // 初始化 EPOCH
    static {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.set(2016, Calendar.NOVEMBER, 1);
        calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 0);
        calendar.set(Calendar.MINUTE, 0);
        calendar.set(Calendar.SECOND, 0);
        calendar.set(Calendar.MILLISECOND, 0);
        EPOCH = calendar.getTimeInMillis();
    }
    // 自增量
    private long sequence;
    // 最后生成编号时间戳，单位：毫秒
    private long lastTime;
    /**
     * 设置工作进程
     */
    public static void setWorkerId(final long workerId) {
        Preconditions.checkArgument(workerId >= 0L && workerId < WORKER_ID_MAX_VALUE);
        DefaultKeyGenerator.workerId = workerId;
    }
    /**
     * Generate key.
     * 创建id
     * 
     * @return key type is @{@link Long}.
     */
    @Override
    public synchronized Number generateKey() {
        long currentMillis = timeService.getCurrentMillis();
        Preconditions.checkState(lastTime <= currentMillis, 
            "Clock is moving backwards, last time is %d milliseconds, current time is %d milliseconds", 
            lastTime, currentMillis);
        if (lastTime == currentMillis) {
            if (0L == (sequence = ++sequence & SEQUENCE_MASK)) {
                currentMillis = waitUntilNextTime(currentMillis);
            }
        } else {
            sequence = 0;
        }
        lastTime = currentMillis;
        if (log.isDebugEnabled()) {
            log.debug("{}-{}-{}", new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS").format(new Date(lastTime)), workerId, sequence);
        }
        return ((currentMillis - EPOCH) << TIMESTAMP_LEFT_SHIFT_BITS) | (workerId << WORKER_ID_LEFT_SHIFT_BITS) | sequence;
    }
    private long waitUntilNextTime(final long lastTime) {
        long time = timeService.getCurrentMillis();
        while (time <= lastTime) {
            time = timeService.getCurrentMillis();
        }
        return time;
    }
}

 

以上是 分库分表ShardingJDBC分布式主键 的全部内容， 来源链接： utcz.com/z/513624.html

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