mysql主键ID生成雪花ID

原创

mob649e8169ec5f 2024-09-13 03:31:17 ©著作权

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者mob649e8169ec5f的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

MySQL主键ID生成雪花ID的实现指南

在现代分布式系统中，生成唯一性标识符（ID）是个常见的需求。雪花ID（Snowflake ID）是一种高效的、可以生成唯一ID的算法。接下来，我们将详细讲解如何在MySQL中实现雪花ID的生成。我们的指南将分为几个步骤，并提供相应的代码示例与解释。

整体流程

以下是生成雪花ID的整体流程：

步骤	描述
1	理解雪花ID的结构和原理
2	设置MySQL数据库环境
3	创建雪花ID生成的存储过程
4	测试雪花ID的生成

流程详解

1. 理解雪花ID的结构和原理

雪花ID由以下几部分组成：

符号位（1位）：常为0，表示正数
时间戳（41位）：表示当前时间戳，单位为毫秒
机器ID（10位）：用于标识机器的ID
序列号（12位）：在同一时间戳内生成的ID序列

理论上，雪花ID总长度为64位。

2. 设置MySQL数据库环境

在这一步，我们需要确保你的MySQL数据库已安装并运行。

安装 MySQL

# 在Ubuntu上安装MySQL
sudo apt-get update
sudo apt-get install mysql-server

完成安装后，启动MySQL服务。

# 启动MySQL服务
sudo service mysql start

3. 创建雪花ID生成的存储过程

在MySQL中创建避免冲突的雪花ID生成器。以下是创建存储过程的步骤和代码：

DELIMITER //

CREATE PROCEDURE generate_snowflake_id(OUT snowflake_id BIGINT)
BEGIN
    DECLARE timestamp BIGINT;
    DECLARE machine_id BIGINT DEFAULT 1; -- 机器ID，假设为1
    DECLARE sequence BIGINT DEFAULT 0;
    DECLARE last_timestamp BIGINT DEFAULT 0;

    -- 获取当前时间戳（毫秒）
    SET timestamp = UNIX_TIMESTAMP(NOW(3)) * 1000;

    -- 如果此时间戳与上次相同，则增加序列号，避免冲突
    IF last_timestamp = timestamp THEN
        SET sequence = sequence + 1;
    
        -- 限制序列号在0-4095范围内
        IF sequence > 4095 THEN
            -- 如果超出，等待下一毫秒
            WHILE timestamp <= last_timestamp DO
                SET timestamp = UNIX_TIMESTAMP(NOW(3)) * 1000;
            END WHILE;
            SET sequence = 0;
        END IF;
    ELSE
        SET sequence = 0; -- 重置序列号
    END IF;

    -- 更新last_timestamp
    SET last_timestamp = timestamp;

    -- 生成雪花ID
    SET snowflake_id = (timestamp << 22) | (machine_id << 12) | sequence;
END //

DELIMITER ;

代码说明：

DELIMITER //：更改分隔符，以便可以创建存储过程。
CREATE PROCEDURE：定义一个名为generate_snowflake_id的存储过程，返回生成的雪花ID。
DECLARE：声明变量以存储时间戳、机器ID、序列号等。
SET timestamp = UNIX_TIMESTAMP(NOW(3)) * 1000：获取当前的时间戳，单位为毫秒。
IF last_timestamp = timestamp：检查当前时间戳是否与上次相同，避免在同一毫秒内生成多个ID。
SET snowflake_id = ...：通过位移运算生成唯一的雪花ID。

4. 测试雪花ID的生成

使用以下代码测试生成的UUID。

DELIMITER //

CALL generate_snowflake_id(@new_id);
SELECT @new_id AS snowflake_id;

// 输出生成的雪花ID

代码说明：

CALL generate_snowflake_id(@new_id)：调用存储过程并将结果存储在变量@new_id中。
SELECT @new_id AS snowflake_id：输出生成的雪花ID。

甘特图展示

以下是实现该功能的甘特图，展示了各个主要步骤的时间安排：

gantt
    title 雪花ID生成器实现
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 理解雪花ID
    理解结构及原理 :a1, 2023-10-01, 2d
    section 设置MySQL
    安装和配置MySQL :a2, after a1, 2d
    section 创建存储过程
    编写代码 :a3, after a2, 3d
    section 测试生成
    测试功能 :a4, after a3, 1d