5位ID生成方案

　　最近在某微信技术群，有人问到如何生成5位唯一数字+字母字符串的算法，要保证生成的字符串唯一，且字符串内部也要唯一。

　　怎么样，这个需求是不是很简单，也有点特殊呢？简单是指需求简单，特殊是指，字符串长度要求是5位，而不是更长。根据群里的讨论，有以下解决方案：

• UUID生成随机字符串，并控制字符串长度。估计这个群友是指UUID.randomUUID().toString.substring(0,5) 吧，不过这样是没法达到唯一的。也就是说每次生成的字符串可能重复。
• apache的StringUtils。我在org.apache.commons.lang3.StringUtils这个类里面没有找到相关的函数。
• 雪花算法。毫无疑问，雪花算法是可以的，不过没法保证是5位。或许这位兄台的需求有点奇葩了，还必须要求5位。
• 内存表或数据库表。其实我是比较赞同这种方案的，一共就5位字符和数字，排列组合一下，不考虑内部唯一，一共就pow(36,5).=60466176。6千万数据保存到内存中去，用的时候取一条，用完为止。如果考虑内部唯一，那就是36*35*34*33*32=45239040，4千万的表。不过从表里面去，会有并发的问题。

　　其实群友给的方案都是不错的，除了那个StringUtils，但我思考这个问题就比较简单、粗暴了。一共5位长度，要求字符串+数字，也就4千万的事儿，4千万很大妈？说实话，真不大。那怎么搞的？计数器就可以了！

　　啥 ？计数器，你确定没说错？嗯，没说错。我刚提出这个方案的时候，就有脑残、喷子开始无脑的怼我了，不等我说完就开始怼我了。那计数器真的就不行吗？

　　其实我个人比较倾向于上面的第五种方案，也就是把所有可用的字符串算出来，然后再取就行了。那么这样做有一个不好的地方就是，比较占用内存，大概215MB，说实话吧，这215MB也不算大，如果是我直接就用内存表了。不过还能不能优化一下内存空间？答案是能，那就是用计数器。

　　其实我们在生成这4千万的字符串的时候，就是用计数器算的啊，就是从0到36^5，把数字转换成36进制，然后判断是否有重复字符串，这个过程就用了计数器。那能不能用计数器动态计算下一个符合条件的字符串呢？当然可以了啊。

object LimitStringIdGenerator{
  private [idgenerator] val MaxStringLength = 5
  private [idgenerator] val MaxNumberOfString = math.pow(36,5).toInt
  private [idgenerator] def to36String(num:Int):String = BigInt(num).toString(36)
  private [idgenerator] def notHasSameChar(charSequence: String):Boolean = charSequence.toCharArray match {
    case Array(a,b,c,d,e) if ! ( a == b || a == c || a == d || a == e || b ==c || b == d || b ==e || c ==d || c ==e || d == e) => true
    case Array(a,b,c,d) if ! ( a == b || a == c || a == d || b ==c || b == d || c ==d) => true
    case Array(a,b,c) if ! ( a == b || a == c || b == c ) => true
    case Array(a,b) if ! ( a == b ) => true
    case _ => false
  }
}
class LimitStringIdGenerator extends IDGenerator {
  import LimitStringIdGenerator._
  private var start = 0
  override def nextId:Int = {
    var nextId = start + 1
    while(!notHasSameChar(to36String(nextId)) && nextId < MaxNumberOfString){
      nextId = nextId + 1
    }
 
    nextId
  }
 
  override def setStart(start: Int): Unit = {
    this.start = start
  }
}

　　上面是可执行的代码，非常简单，就是用一个nextId做计数器，依次递增，找到下一个符合条件的字符串。其实上面的代码还是可以优化一下的，为啥呢？因为有时候计数器的步长不一定是1，此话怎讲呢？

　　我们来看看当计数器的值是01000时，步长是1会造成很大浪费，因为下一个可用的字符串是01234；当记数字的值是11000时，下一个可用的字符串值是12345，如果步长为1也会造成很大的浪费。

　　那有人会问了，并发时候怎么办呢？如果停机再启动怎么办呢？嗯，这两个问题问的非常好，不过就有点刁难的意味了，为啥呢？因为楼主只是需要一个算法来获取5位唯一字符串而已，而且数据量不大。但我还是很喜欢这两个问题的。

　　我们先来看并发的问题。为啥需要并发呢？有时候是效率的考虑，并发计算会稍微快点；还有时候是多线程导致的；当然还有其他原因。

　　其实上面的算法效率已经非常高了，为啥？因为就是对变量自增，然后做个判断而已。经测试，把36^5月6千1百万的数据计算一遍，大概28秒，计算下一个可用的字符串，最长耗时大概400毫秒。那多线程的时候怎么办呢？那就用AtomicInteger来替换呗，应该可以保证线程安全。

　　那停机再启动怎么办？其实吧，你停机的时候把nextId保存到数据库、缓存或者其他第三方存储，不就好了？啥，你说程序是异常宕机，没有保存？那就根据生成的最后一个字符串反推一下当前计数器的值喽。啥？你生成的字符串没保存？那你用来干啥呢？

　　当然还是可以分布式的，就是有多个节点，每个节点都只从某个值开始计算下一个可用字符串，不过也没啥必要，一共4千万字符串，很快就会耗尽了。

　　脑残粉和喷子就不要留言了，当然如果你有更好的方案，还是可以发个博客怼一怼的，如果没有那就闭嘴。