Java 全局流水号生成
在开发过程中，我们经常会遇到需要生成全局唯一的流水号的需求。流水号是用来标识某个实体或者事件的唯一标识符，可以用于日志记录、订单号生成、分布式锁等场景。在 Java 中，我们可以使用不同的方式来生成全局流水号，本文将介绍几种常见的实现方法。
1. 使用 UUID
UUID（Universally Unique Identifier）是一种全球唯一的标识符。它是由标准的算法通过网卡 MAC 地址、时间戳、命名空间、随机数等数据计算而来，保证了生成的 ID 是全局唯一的。
在 Java 中，可以通过 java.util.UUID 类来生成 UUID。以下是一个示例代码：
import java.util.UUID;
public class UUIDGenerator {
public static String generate() {
return UUID.randomUUID().toString();
}
}
使用该方法生成的 UUID 是一个包含 32 个字符的字符串，例如：6f845bc0-1f6b-11ec-9621-0242ac130002。
优点：生成的 UUID 是全球唯一的，不依赖于任何外部环境。
缺点：UUID 是一个比较长的字符串，不太适合作为流水号使用。
2. 使用数据库自增 ID
在很多应用中，我们通常会使用数据库来存储数据。数据库中的自增 ID 是一种常见的生成全局唯一流水号的方式。
以下是一个使用 MySQL 数据库自增 ID 的示例代码：
import java.sql.*;
public class DatabaseIdGenerator {
public static String generate() {
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
String username = "root";
String password = "password";
String sql = "INSERT INTO id_generator (id) VALUES (null)";
try (Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
Statement statement = connection.createStatement()) {
statement.executeUpdate(sql, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
ResultSet resultSet = statement.getGeneratedKeys();
if (resultSet.next()) {
return String.valueOf(resultSet.getLong(1));
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
每次调用 generate() 方法，都会向数据库中插入一条记录，并返回生成的自增 ID。
优点：数据库自增 ID 是数据库原生支持的方式，保证了生成的 ID 的唯一性。
缺点：依赖于数据库，不适用于无数据库环境。
3. 使用分布式 ID 生成算法
在分布式系统中，生成全局唯一的流水号是一项非常具有挑战性的任务。传统的自增 ID 和 UUID 在分布式环境下都不能保证生成的 ID 的唯一性。为了解决这个问题，一些开源的分布式 ID 生成算法应运而生，例如 Twitter 的 Snowflake 算法、美团的 Leaf 算法等。
以下是一个使用 Snowflake 算法生成全局流水号的示例代码：
public class SnowflakeIdGenerator {
private static final long EPOCH = 1632172800000L;
private static final long WORKER_ID_BITS = 5L;
private static final long SEQUENCE_BITS = 12L;
private static final long MAX_WORKER_ID = ~(-1L << WORKER_ID_BITS);
private static final long SEQUENCE_MASK = ~(-1L << SEQUENCE_BITS);
private final long workerId;
private long sequence = 0L;
private long lastTimestamp = -1L;
public SnowflakeIdGenerator(long workerId) {
if (workerId > MAX_WORKER_ID || workerId < 0) {
throw new IllegalArgumentException("Worker ID must be between 0 and " + MAX_WORKER_ID);
}
this.workerId = workerId;
}
public synchronized long generate() {
long timestamp = System.currentTimeMillis();
if (timestamp < lastTimestamp) {
throw new RuntimeException("Clock moved backwards. Refusing to generate ID.");
}
if (timestamp == lastTimestamp) {
sequence = (sequence + 1) & SEQUENCE_MASK;
if (sequence == 0) {
timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
}
} else {
sequence = 0L;
}
lastTimestamp = timestamp;
return ((timestamp - EPOCH) << (WORKER_ID_BITS + SEQUENCE_BITS))
| (workerId
