Golang語言分散式ID生成器
生成類似MySQL自增ID這樣不斷增大，同事又不會出現重複的ID，以支援業務中的高併發場景。比較典型的：電商促銷，短時間內出現大量的訂單湧入到系統中，比如每秒10W+。
明星出軌時，會有大量的熱情粉絲髮微博以表達自己的心意，同時會在短時間內產生大量的訊息。
在插入資料庫之前，需要給這些資訊、訂單上先打上一個ID，然後在插入到資料庫中，對這個ID要求希望能帶一些時間資訊，這樣即使在後端的系統中對資訊進行了分表，也能夠以時間順序對這些資訊進行排序。
Twitter的snowflake演算法是這種場景中的典型演算法。
snowflake中的位元位分佈
首先確定的數值是64位，int64型別，被劃分為4部分，不含開頭的第一個bit，因為這個bit是符號位。用41位表示收到的請求時間戳，單位為毫秒，然後五位來表是資料中心的ID（datacenter_id），然後再五位表示機器的例項ID（worker_id），然後是12位的迴圈自增ID（sequence_id）到達1111，1111，1111後歸0
這樣的機制可以支援我們在同一臺機器上，同一毫秒內產生2^12=4096條資訊，一秒共409.6萬條資訊。從值域上來講完全夠用了。
資料中心加上例項ID共有10位，可以支援我們每秒資料中心部署32臺機器，所有資料中心共1024臺例項
表示timestamp的41位，可以支援我們使用69年。當然，我們的時間毫秒計數不會真的從1970年開始記，那樣系統跑到2039-9-7 23：47：35就不能用了，所以這裡的timestamp只是相對於某個時間的增量。比如我們的系統上線是2018-08-01，那麼可以把這個timestamp當做從2018-08-01 00:00:00.000的偏移量。
worker_id分配
timestamp,datacenter_id,worker_id,sequence_id這四個欄位中，timestamp和sequence_id是由程式在執行期生成的。但datacenter_id和worker_id需要我們在部署階段就能夠獲取得到，並且一旦程式啟動之後，就是不可更改的（如果可以隨意更改，可能被不填修改，造成最終生成ID有衝突 。）
一般不同的資料中心的機器，會提供對應的資料中心ID的API，所以datacenter_id我們在部署階段輕鬆地獲取到。而worker_id是我們邏輯上給機器分配的ID，這個怎麼處理？比較簡單的想法是由能夠提供這種自增ID功能的工具來支援，比如MySQL：
mysql>INSERT INTO a(ip) values("10.1.1.10"); Query OK,1 row affected(0.00 sec) mysql>SELECT last_insert_id(); +------------------+ | last_insert_id() | +------------------+ | 2 | +------------------+ 1 row in set (0.00 sec)
從MySQL中獲取到worker_id之後，就把這個worker_id直接持久化到本地，以避免每次上線時都需要獲取新的worker_id。讓單例項的worker_id可以始終保持不變。
當然，使用MySQL相當於給我們簡單的ID生成服務增加了一個外部依賴。依賴越多，我們服務的客運為性就差。
考慮到叢集中即使有單個ID生成的伺服器的例項掛了，也就是損失一段時間的一部分ID，所以簡單暴力一些，把worker_id直接寫在worker的配置中，上線時，由部署指令碼完成worker_id欄位替換。
開源例項
標準snowflake實現
github.com/bwmarrin/snowflake是一個相當輕量化的snowflake的Go實現，其文件對各位使用的定義圖：
簡單使用：
package main
import (
"fmt"
"os"
"github.com/bwmarrin/snowflake"
)
func main() {
n, err := snowflake.NewNode(1)
if err != nil {
println(err)
os.Exit(1)
}
for i := 0; i < 3; i++ {
id := n.Generate()
fmt.Println("id", id)
fmt.Println(
"node:", id.Node(),
"step:", id.Step(),
"time:", id.Time(),
"\n",
)
}
}
>>>
id 1444921611449798656
node: 1 step: 0 time: 1633331132172
id 1444921611449798657
node: 1 step: 1 time: 1633331132172
id 1444921611449798658
node: 1 step: 2 time: 1633331132172
當然，這個庫也留好了定製的後路，其中預留了一些可定製欄位：
// Epoch is set to the twitter snowflake epoch of Nov 04 2010 01:42:54 UTC in milliseconds
// You may customize this to set a different epoch for your application.
Epoch int64 = 1288834974657
// NodeBits holds the number of bits to use for Node
// Remember, you have a total 22 bits to share between Node/Step
NodeBits uint8 = 10
// StepBits holds the number of bits to use for Step
// Remember, you have a total 22 bits to share between Node/Step
StepBits uint8 = 12
Epoch：起始時間
NodeBits：機器編號的位長
StepBits：自增序列的位長
Sonyflake
sonyflake是Sony公司的一個開源專案，基本思路和snowflake差不多，不過位分配上稍有不同
這裡的時間只用了39個bit,但時間的單位變成了10ms，所以理論上比41位表示的時間還要久（174年）
Sequence ID和之前的定義一致，Machine ID其實就是節點ID。
sonyflake與眾不同的地方在於其在啟動階段的配置引數：
func NewSonyflake(st Setttings) *Sonyflake
Settings資料結構如下：
type Settings struct {
StartTime time.Time //Sonyflake時間定義為經過時間的時間，當StartTime為0時，則Sonyflake開始時間為“2014-09-01 00：00：00”如果時間早於當前時間，則不會建立Sonyflake
MachineID func() (uint16, error) //MachineID返回Sonyflake例項的唯一ID。如果MachineID為0時，則使用預設MachineID，預設MachineID返回私有IP地址的低16位
CheckMachineID func(uint16) bool //CheckMachineID驗證機器ID的唯一性。如果CheckMachineID返回false，則不會建立Sonyflake。如果CheckMachineID為0時，則不進行驗證。
}
Redis中的集合型別來檢查衝突
redis 127.0.0.1:6379> SADD base64_encoding_of_last16bits MzI0Mgo=
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD base64_encoding_of_last16bits MzI0Mgo=
(integer) 0
使用起來也比較簡單，有一些邏輯簡單的函式就略去實現了：
package main
import (
"fmt"
"os"
"time"
"github.com/sony/sonyflake"
)
func getMachineID() (uint16, error) {
var machineID uint16
var err error
machineID = readMachineIDFromLocalFile()
if machineID == 0 {
machineID, err = generateMachineID()
if err != nil {
return 0, err
}
}
return machineID, nil
}
func checkMachineID(machineID uint16) bool {
saddResult, err := saddMachineIDToRedisSet()
if err != nil || saddResult == 0 {
return true
}
err := saveMachineIDToLocalFile(machineID)
if err != nil {
return true
}
return false
}
func main() {
t, _ := time.Parse("2006-01-02", "2018-01-01")
settings := sonyflake.Settings{
StartTime: t,
MachineID: getMachineID,
CheckMachineID: checkMachineID,
}
sf := sonyflake.NewSonyflake(settings)
id, err := sf.NextID()
if err != nil {
fmt.Println(err)
os.Exit(1)
}
fmt.Println(id)
}
摘自：《Golang語言高階程式設計》