MyBatis-Plus雪花算法实现源码解读

@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public IdentifierGenerator identifierGenerator(InetUtils inetUtils) {
    return new DefaultIdentifierGenerator(inetUtils.findFirstNonLoopbackAddress());
}

public DefaultIdentifierGenerator(InetAddress inetAddress) {
    this.sequence = new Sequence(inetAddress);
}

public Sequence(InetAddress inetAddress) {
    this.inetAddress = inetAddress;
    this.datacenterId = getDatacenterId(maxDatacenterId);
    this.workerId = getMaxWorkerId(datacenterId, maxWorkerId);
    // 打印初始化语句
    initLog();
}

/**
* 数据标识id部分
*/
protected long getDatacenterId(long maxDatacenterId) {
long id = 0L;
try {
    if (null == this.inetAddress) {
        this.inetAddress = InetAddress.getLocalHost();
    }
    NetworkInterface network = NetworkInterface.getByInetAddress(this.inetAddress);
    if (null == network) {
        id = 1L;
    } else {
        // 获取mac地址
        byte[] mac = network.getHardwareAddress();
        // 混淆
        if (null != mac) {
            id = ((0x000000FF & (long) mac[mac.length - 2]) | (0x0000FF00 & (((long) mac[mac.length - 1]) << 8))) >> 6;
            id = id % (maxDatacenterId + 1);
        }
    }
} catch (Exception e) {
    logger.warn(" getDatacenterId: " + e.getMessage());
}
return id;
}

/**
 * 获取 maxWorkerId
 */
protected long getMaxWorkerId(long datacenterId, long maxWorkerId) {
    StringBuilder mpid = new StringBuilder();
    mpid.append(datacenterId);
    String name = ManagementFactory.getRuntimeMXBean().getName();
    if (StringUtils.isNotBlank(name)) {
        /*
         * GET jvmPid
         */
        mpid.append(name.split(StringPool.AT)[0]);
    }
    /*
     * MAC + PID 的 hashcode 获取16个低位
     */
    return (mpid.toString().hashCode() & 0xffff) % (maxWorkerId + 1);
}

/**
 * 获取唯一ID
 *
 * @return id
 */
public static long getId(Object entity) {
    return IDENTIFIER_GENERATOR.nextId(entity).longValue();
}

@Override
public Long nextId(Object entity) {
    return sequence.nextId();
}

/**
 * 获取下一个 ID
 *
 * @return 下一个 ID
 */
public synchronized long nextId() {
    long timestamp = timeGen();
    // 闰秒
    // 这里会判断是否发生时钟偏移，若偏移在5ms以内会重新尝试重新获取时间，看是否能够重新获取正确的时间。
    // 因为偶尔会有闰秒的存在
    if (timestamp < lastTimestamp) {
        long offset = lastTimestamp - timestamp;
        if (offset <= 5) {
            try {
                wait(offset << 1);
                timestamp = timeGen();
                if (timestamp < lastTimestamp) {
                    throw new RuntimeException(String.format("Clock moved backwards.  Refusing to generate id for %d milliseconds", offset));
                }
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        } else {
            throw new RuntimeException(String.format("Clock moved backwards.  Refusing to generate id for %d milliseconds", offset));
        }
    }
    if (lastTimestamp == timestamp) {
        // 相同毫秒内，序列号自增
        sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
        if (sequence == 0) {
            // 同一毫秒的序列数已经达到最大
            // 序列数(毫秒内自增位)为12位，最大每毫秒分配4096个
            // 序列数最大的时候会等待到下一毫秒才会分配时间戳
            timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
        }
    } else {
        // 不同毫秒内，序列号置为 1 - 2 随机数
        // 这里序列号置为1-2的随机数是为了方便后续分库分表的时候hash比较均匀
        sequence = ThreadLocalRandom.current().nextLong(1, 3);
    }
    lastTimestamp = timestamp;
    // twepoch 是 时间起始标记点，作为基准，一般取系统的最近时间（一旦确定不能变动）
    // 因为前面已经说过41位的时间戳可以分配69.7年，如果从1970.1.1开始数，那么时间戳可能在未来某一天大于41位
    // 时间戳部分 | 数据中心部分 | 机器标识部分 | 序列号部分
    return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift)
        | (datacenterId << datacenterIdShift)
        | (workerId << workerIdShift)
        | sequence;
}

protected long timeGen() {
    return SystemClock.now();
}

/**
 * 高并发场景下System.currentTimeMillis()的性能问题的优化
 *
 * <p>System.currentTimeMillis()的调用比new一个普通对象要耗时的多（具体耗时高出多少我还没测试过，有人说是100倍左右）</p>
 * <p>System.currentTimeMillis()之所以慢是因为去跟系统打了一次交道</p>
 * <p>后台定时更新时钟，JVM退出时，线程自动回收</p>
 * <p>10亿：43410,206,210.72815533980582%</p>
 * <p>1亿：4699,29,162.0344827586207%</p>
 * <p>1000万：480,12,40.0%</p>
 * <p>100万：50,10,5.0%</p>
 *
 * @author hubin
 * @since 2016-08-01
 */
public class SystemClock {
	// 定期更新时间戳的时间单位
    private final long period;
    // 记录当前时间戳的原子类，因为可能存在并发线程使用
    private final AtomicLong now;
    private SystemClock(long period) {
        this.period = period;
        this.now = new AtomicLong(System.currentTimeMillis());
        scheduleClockUpdating();
    }
    private static SystemClock instance() {
        return InstanceHolder.INSTANCE;
    }
    public static long now() {
        return instance().currentTimeMillis();
    }
    public static String nowDate() {
        return new Timestamp(instance().currentTimeMillis()).toString();
    }
    // 这里是有一个定期更新方法
    // 里面有一个定时线程池，它会以固定的时间间隔(period)在类里面更新当前的时间戳
    private void scheduleClockUpdating() {
        ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(runnable -> {
            Thread thread = new Thread(runnable, "System Clock");
            thread.setDaemon(true);
            return thread;
        });
        scheduler.scheduleAtFixedRate(() -> now.set(System.currentTimeMillis()), period, period, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }
    // 获取事件
    private long currentTimeMillis() {
        return now.get();
    }
    // 默认事件间隔为1ms
    private static class InstanceHolder {
        public static final SystemClock INSTANCE = new SystemClock(1);
    }
}