【高性能】生成唯一时间戳ID,1毫秒预计能生成1000个
凡事涉及到高性能貌似都是高大上的东西,所以嘛我也试试;其实这个时间戳ID的生成主要为了解决我们公司内部的券号生成,估计有小伙伴认为券号生成有这么麻烦嘛,搞个自增ID完全可以用起来,或者时间取毫微米时间戳等。
如果以上真是这样简单的话,那我要说道说道;首先自增ID资源耗尽的时候,特别礼券号生成的越频繁,毕竟bigInt也有耗尽那天(当然如果有更长数字字段就是慢慢耗呗),而且依靠数据库进行被动生成,在有些业务上比较软肋;我还有一个同事说搞一张表定时去自增生成ID,这样就能随时取已经存在的ID资源数据,我只能说这是一种笨办法,而且你都不知道外部业务对券号的需要量有多少,万一立马要个1000万,你来得及?
还有就是毫微米时间戳也是会出问题,因为在多并发请求下也会大概率出现同样ID,大家不信可以去试试,想想我们的CPU运算有多快;当然防止重复可以考虑休眠例如一毫秒,但这样就会丢失性能,想想雪花算法一毫秒能产生4095个不重复ID,我们好歹也可以向它学习吧,以上说了这么多少就明白了这个要求也是蛮苛刻的,当中我也想过用雪花算法,但由于生成的ID比较长(后面我会说为什么不适宜)!
下面来看看我对这个唯一时间戳ID生成的代码算法,借鉴了点雪花算法:
/// <summary>
/// 时间戳ID
/// </summary>
public class TimestampID
{
private long _lastTimestamp;
private long _sequence; //计数从零开始
private readonly DateTime? _initialDateTime;
private static TimestampID _timestampID;
private const int MAX_END_NUMBER = 9999; private TimestampID(DateTime? initialDateTime)
{
_initialDateTime = initialDateTime;
} /// <summary>
/// 获取单个实例对象
/// </summary>
/// <param name="initialDateTime">最初时间,与当前时间做个相差取时间戳</param>
/// <returns></returns>
public static TimestampID GetInstance(DateTime? initialDateTime = null)
{
if (_timestampID == null) Interlocked.CompareExchange(ref _timestampID, new TimestampID(initialDateTime), null);
return _timestampID;
} /// <summary>
/// 最初时间,作用时间戳的相差
/// </summary>
protected DateTime InitialDateTime
{
get
{
if (_initialDateTime == null || _initialDateTime.Value == DateTime.MinValue) return new DateTime(, , , , , , DateTimeKind.Utc);
return _initialDateTime.Value;
}
}
/// <summary>
/// 获取时间戳ID
/// </summary>
/// <returns></returns>
public string GetID()
{
long temp;
var timestamp = GetUniqueTimeStamp(_lastTimestamp, out temp);
return $"{timestamp}{Fill(temp)}";
} private string Fill(long temp)
{
var num = temp.ToString();
IList<char> chars = new List<char>();
for (int i = ; i < MAX_END_NUMBER.ToString().Length - num.Length; i++)
{
chars.Add('');
}
return new string(chars.ToArray()) + num;
} /// <summary>
/// 获取一个时间戳字符串
/// </summary>
/// <returns></returns>
public long GetUniqueTimeStamp(long lastTimeStamp, out long temp)
{
lock (this)
{
temp = 1;
var timeStamp = GetTimestamp();
if (timeStamp == _lastTimestamp)
{
_sequence = _sequence + ;
temp = _sequence;
if (temp >= MAX_END_NUMBER)
{
timeStamp = GetTimestamp();
_lastTimestamp = timeStamp;
temp = _sequence = 1;
}
}
else
{
_sequence = 1;
_lastTimestamp = timeStamp;
}
return timeStamp;
}
} /// <summary>
///
/// </summary>
/// <returns></returns>
private long GetTimestamp()
{
if (InitialDateTime >= DateTime.Now) throw new Exception("最初时间比当前时间还大,不合理");
var ts = DateTime.UtcNow - InitialDateTime;
return (long)ts.TotalMilliseconds;
}
}
当中我加了一点补位算法,保证每次出来的ID长度一致,之前提到了是用在礼券号上的,那就应该不能这么长,后续我又继续进行了32进制计算,缩短到8-10位左右,但大家估计觉的还是长,那就看取决你把相差时间应该缩短。但如果直接用雪花算法生成的ID进行32位进制缩短也是在10位以上,所以我没有用到。
对了,忘记说了性能问题,一毫秒预计能生成1000个,呵呵,还算过得去
接下来谈谈礼券这块业务,类似我们初创电商公司这种需要去互联网上大量拉拢会员,所以也相对需要大量的推广礼券号,如果成熟的电商如京东和天猫等,他们所有礼券都已经绑定到自己会员身上,在使用上根本不用去关注填写什么礼券号,也是他们的礼券体系相对完整和成熟,故我们对礼券号的的生成需求也是一块心病。
下面再说说雪花算法生成的ID,比较适合使用一些流水数据,如果分布式上生成时就需要考虑一台吞吐量好的服务统一生成ID,或者也可以进行多台服务器+负载均衡,当然每台机器出的ID还是需要标识补位(比如机器自定义的编号ID)增加长度防止同一时间重复ID。
以上如有不对之处请留言,大家共同学习进步!!!
2017.1.22 > 在生产环境中,突然又发生了礼券号重复问题,导致我怀疑算法的不严谨,后来发现触发生成的来源是两个服务进程,哈哈,真是自己找坑跳;故大家在部署时候一定要确保ID生成在一个进程里,如果分布式还是老话,加上必要的分布标识NO
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