什么是雪花算法SnowFlake？

雪花算法SnowFlake和UUID的区别？

UUID是什么？

四种不同的UUID的生成策略？

UUID的优缺点？

UUID的使用场景？

雪花算法SnowFlake比UUID好在哪？

雪花算法实现原理？

使用雪花算法注意事项

左移、右移运算符

左移位运算符<<

右移运算符>>

什么是雪花算法SnowFlake？

SnowFlake算法是Twitter设计的一个可以在分布式系统中生成唯一的ID的算法，它可以满足Twitter每秒上万条消息ID分配的请求，这些消息ID是唯一的且有大致的递增顺序。

雪花算法SnowFlake和UUID的区别？

UUID是什么？

UUID是通用唯一识别码（Universally Unique Identifier)的缩写，开放软件基金会(OSF)规范定义了包括网卡MAC地址、时间戳、名字空间（Namespace）、随机或伪随机数、时序等元素。利用这些元素来生成UUID。
UUID是由128位二进制组成，一般转换成十六进制，然后用String表示。
在java中有个UUID类，有四种不同的UUID的生成策略。

四种不同的UUID的生成策略？

randomly: 基于随机数生成UUID，由于Java中的随机数是伪随机数，其重复的概率是可以被计算出来的。
time-based:基于时间的UUID,这个一般是通过当前时间，随机数，和本地Mac地址来计算出来，自带的JDK包并没有这个算法的我们在一些UUIDUtil中，比如我们的log4j.core.util，会重新定义UUID的高位和低位。
DCE security:DCE安全的UUID。
name-based：基于名字的UUID，通过计算名字和名字空间的MD5来计算UUID。

UUID的优缺点？

优点

通过本地生成，没有经过网络I/O，性能较快。
无序，无法预测他的生成顺序。(当然这个也是他的缺点之一)

缺点

128位二进制一般转换成36位的16进制，太长了只能用String存储，空间占用较多。
不能生成递增有序的数字。

UUID的使用场景？

UUID的适用场景可以为不需要担心过多的空间占用，以及不需要生成有递增趋势的数字。在Log4j里面他在UuidPatternConverter中加入了UUID来标识每一条日志。

雪花算法SnowFlake比UUID好在哪？

雪花算法可以生成递增有序的数字，而UUID不能。

雪花算法实现原理？

SnowFlake算法产生的ID是一个64位的整型，结构如下（每一部分用“-”符号分隔）： 0 - 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0 - 00000 - 00000 - 000000000000

1位标识部分：在java中由于long的最高位是符号位，正数是0，负数是1，一般生成的ID为正数，所以为0；

41位时间戳部分：这个是毫秒级的时间，一般实现上不会存储当前的时间戳，而是时间戳的差值（当前时间-固定的开始时间），这样可以使产生的ID从更小值开始；41位的时间戳可以使用69年，(1L << 41) / (1000L * 60 * 60 * 24 * 365) = 69年。

10位节点部分：Twitter实现中使用前5位作为数据中心标识，后5位作为机器标识，可以部署1024个节点。

12位序列号部分：支持同一毫秒内同一个节点可以生成4096个ID。

SnowFlake算法生成的ID大致上是按照时间递增的，用在分布式系统中时，需要注意数据中心标识和机器标识必须唯一，这样就能保证每个节点生成的ID都是唯一的。或许我们不一定都需要像上面那样使用5位作为数据中心标识，5位作为机器标识，可以根据我们业务的需要，灵活分配节点部分，如：若不需要数据中心，完全可以使用全部10位作为机器标识；若数据中心不多，也可以只使用3位作为数据中心，7位作为机器标识。

使用雪花算法注意事项

SnowFlake算法生成的ID大致上是按照时间递增的，用在分布式系统中时，需要注意数据中心标识和机器标识必须唯一，这样就能保证每个节点生成的ID都是唯一的。

左移、右移运算符

左移位运算符<<

将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位（左边的二进制丢弃，右边补0）。

注意：java中整数位 32位。

小技巧：对于正数来说，左移相当于乘以2（但效率比乘法高）。

例如：1向左移12位，就相当于1乘以2的12次方。结果为4096。

System.out.println(1 << 12);  //4096
System.out.println(Math.pow(2, 12));  //4096

右移运算符>>

将一个运算对象的各二进制位全部右移若干位，正数左补0，负数左补1。

小技巧：对于正数来说，右1移相当于除以2（但效率比除法高）。

例如：4向右移2位，就相当于4除以2的2次方。结果为1。

System.out.println(4 >> 2);  //1
System.out.println(4 / Math.pow(2, 2));  //1

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