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| /************************************************
* @desc 改进的snowflake算法, 设计每ms生成4095个id, 过高将自旋等待
* 依赖机器时间(ms), 如果时间被回调, 那么将陷入自旋等待, 并不断的告警
* 通过的测试用例: 单次生成1亿个id并插入set, 不应有错误, 连续跑100次, 不应有错误
* 测试用例在我的练手项目中, 后续想办法搬过来
*
* !!!多线程不安全, 如需多线程使用, 自行加锁!!!
************************************************/
#pragma once
#include <sys/time.h>
#include <chrono>
#include <ctime>
#include <mutex>
class SnowFlake
{
private:
int64_t m_epoch{};
int64_t m_lastUpdateTime{};
int64_t m_curr{};
int m_id{};
int m_sequence{};
uint64_t GetNowMs()
{
struct timeval tv
{
};
gettimeofday(&tv, NULL);
return tv.tv_sec * 1000 + tv.tv_usec / 1000;
}
public:
std::string DumpInfo()
{
std::stringstream oss{};
oss << "m_epoch:\t" << m_epoch << "\n";
oss << "m_lastUpdateTime:\t" << m_lastUpdateTime << "\n";
oss << "m_curr:\t" << m_curr << "\n";
oss << "m_id:\t" << m_id << "\n";
oss << "m_sequence:\t" << m_sequence << "\n";
return oss.str();
}
/**
* 系统起始时间 ms
* @param epoch
*/
void SetEpoch(uint64_t epoch)
{
this->m_epoch = epoch;
}
/**
* 序列的ID, 可以用来区分多个机器 或者 单个机器内区分不同的类型以提高效率
* @param id
*/
void SetID(int id)
{
this->m_id = id;
}
virtual int64_t Generate()
{
int64_t value{};
int64_t timeGap{};
// 防止时间回调 每ms不够时自旋等待的 snowflake
while (true)
{
m_curr = GetNowMs();
timeGap = m_curr - m_lastUpdateTime;
// 防止时间被回调
// 没人回调生产环境的时间吧? 如果真有人手贱改了生产环境的时间, 就只能自旋等了
if (timeGap < 0)
{
//ERROR("time go back!!! is any one change it ??? " << timeGap)
continue;
}
else if (timeGap == 0)
{
if (m_sequence >= 0xFFF)
{
continue;
}
else
{
// 唯一出口, 会造成seq 0 不会出现 可接受
++m_sequence;
break;
}
}
else
{
m_sequence = 0;
m_lastUpdateTime = m_curr;
continue;
}
}
// timeGap 始终为0 但是还是加一下好
value |= (m_lastUpdateTime - m_epoch + timeGap) << 22; // 41 位表示时间(自epoch 起 ms), 可用69.7年
value |= m_id & 0x3FF << 12; // 10 位(1024个) 表示机器ID或者类型ID, 用来表示机器ID时, 可以做到多机唯一
value |= m_sequence & 0xFFF; // 12 位(4095个) 表示序列, 没毫秒4095个可用ID
value &= 0x7FFFFFFFFFFFFFFF; // 最高位不应该有数字强制抹去最高位
return value;
}
};
class ThreadSafeSnowFlake : public SnowFlake
{
private:
std::mutex m_lock{};
public:
/**
* 多线程安全的获取唯一ID
* @return
*/
int64_t Generate() override
{
std::lock_guard<std::mutex> lockGard(m_lock);
return SnowFlake::Generate();
}
};
|
