PHP使用SnowFlake算法生成唯一ID

前言

本篇主要介绍高并发算法Snowflake是怎么应用到实战项目中的。

对于怎么理解Snowflake算法，大家可以从网上搜索‘Snowflake’，大量资源可供查看，这里就不一一详诉，这里主要介绍怎么实战应用。

为什么有Snowflake算法的出现呢？

首先它是Twitter提出来的。

前世今生

以前我们可以用UUID作为唯一标识，但是UUID是无序的，又是英文、数字、横杆的结合。当我们要生成有序的id并且按时间排序时，UUID必然不是最好的选择。

当我们需要有序的id时，可以用数据库的自增长id，但是在当今高并发系统时代下，自增长id速度太慢，满足不了需求。然而，对于有‘有序的id按时间排序’这一需求时，Twitter提出了它的算法，并且用于Twitter中。

需要注意的地方

可达并发量根据不同的配置不同，每秒上万并发量不成问题。

id可用时间：69年

使用限制

使用Snowflake其实有个限制，就是必须知道运行中是哪台机器。比如我们用Azure云，配置了10个实例（机器），要知道这10个机器是哪一台。

原理

ID由64bit组成

其中 第一个bit空缺

41bit用于存放毫秒级时间戳

10bit用于存放机器id

12bit用于存放自增ID

除了最高位bit标记为不可用以外，其余三组bit占位均可浮动，看具体的业务需求而定。默认情况下41bit的时间戳可以支持该算法使用到2082年，10bit的工作机器id可以支持1023台机器，序列号支持1毫秒产生4095个自增序列id。

开始用Snowflake

下面是PHP源码

<?php
namespace App\Services;

abstract class Particle {
    const EPOCH = 1479533469598;
    const max12bit = 4095;
    const max41bit = 1099511627775;

    static $machineId = null;

    public static function machineId($mId = 0) {
        self::$machineId = $mId;
    }

    public static function generateParticle() {
        /*
        * Time - 42 bits
        */
        $time = floor(microtime(true) * 1000);

        /*
        * Substract custom epoch from current time
        */
        $time -= self::EPOCH;

        /*
        * Create a base and add time to it
        */
        $base = decbin(self::max41bit + $time);


        /*
        * Configured machine id - 10 bits - up to 1024 machines
        */
        if(!self::$machineId) {
            $machineid = self::$machineId;
        } else {
            $machineid = str_pad(decbin(self::$machineId), 10, "0", STR_PAD_LEFT);
        }
        
        /*
        * sequence number - 12 bits - up to 4096 random numbers per machine
        */
        $random = str_pad(decbin(mt_rand(0, self::max12bit)), 12, "0", STR_PAD_LEFT);

        /*
        * Pack
        */
        $base = $base.$machineid.$random;

        /*
        * Return unique time id no
        */
        return bindec($base);
    }

    public static function timeFromParticle($particle) {
        /*
        * Return time
        */
        return bindec(substr(decbin($particle),0,41)) - self::max41bit + self::EPOCH;
    }
}

?>

调用方法如下

Particle::generateParticle($machineId);//生成ID
Particle::timeFromParticle($particle);//反向计算时间戳

这里我做了改良 如果机器ID传0 就会去掉这10bit 因为有些时候我们可能用不到这么多ID

参考：https://www.cnblogs.com/alunchen/p/7220779.html

来源：https://segmentfault.com/a/1190000007769660