java 自动生成纯数字id

原创

mob64ca12df9869 2023-08-20 06:07:15 ©著作权

文章标签 java Java 自增长 文章分类 Java 后端开发

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者mob64ca12df9869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

Java 自动生成纯数字 ID

在很多应用程序中，我们经常需要为对象生成唯一的标识符（ID），以便在系统中进行识别和处理。生成唯一的数字 ID 是实现这一目标的一种常见方式。本文将介绍如何使用 Java 自动生成纯数字 ID，并提供相应的代码示例。

生成纯数字 ID 的需求

在很多应用场景中，我们需要为对象生成唯一的纯数字 ID，例如在数据库中保存记录时，需要为每条记录生成一个唯一的标识符。纯数字 ID 具有以下优点：

简单易用：纯数字 ID 是一个简单的整数，易于存储和处理。
唯一性：通过合理的算法和策略，可以保证生成的纯数字 ID 是唯一的，可以用来唯一标识对象。

自增长 ID

最简单的生成纯数字 ID 的方式是使用自增长 ID。即每次生成 ID 时，将已生成的最大 ID 值加一。这种方式简单、高效，并且保证了 ID 的唯一性。以下是一个示例代码：

public class IncrementalIdGenerator {
    private static int nextId = 0;

    public static synchronized int generateId() {
        return nextId++;
    }
}

在上面的代码中，我们使用了一个静态变量 nextId 来保存下一个可用的 ID。通过 synchronized 关键字，我们确保了在多线程环境下生成的 ID 是唯一的。

使用该自增长 ID 生成器，我们可以轻松地为对象生成纯数字 ID：

int id = IncrementalIdGenerator.generateId();
System.out.println("Generated ID: " + id);

UUID

UUID（Universally Unique Identifier）是一种由标准化的算法生成的 128 位数字，用于在计算机系统中唯一地标识信息。UUID 不仅可以作为字符串表示，也可以将其转换为纯数字 ID。

Java 提供了 java.util.UUID 类来生成 UUID，并且可以将其转换为纯数字 ID。以下是一个示例代码：

import java.util.UUID;

public class UuidGenerator {
    public static long generateId() {
        UUID uuid = UUID.randomUUID();
        long mostSignificantBits = uuid.getMostSignificantBits();
        long leastSignificantBits = uuid.getLeastSignificantBits();
        return Math.abs(mostSignificantBits ^ leastSignificantBits);
    }
}

在上面的代码中，我们使用 UUID.randomUUID() 方法生成一个随机的 UUID。然后，我们将 UUID 的最高位与最低位进行异或操作，得到一个 128 位的长整数。最后，通过取该长整数的绝对值，将其转换为纯数字 ID。

使用该 UUID 生成器，我们可以轻松地为对象生成纯数字 ID：

long id = UuidGenerator.generateId();
System.out.println("Generated ID: " + id);

Snowflake ID

Snowflake 是 Twitter 开源的一个分布式唯一 ID 生成算法，它可以生成一个 64 位的整数 ID。Snowflake ID 的结构如下图所示：

classDiagram
    class SnowflakeIdGenerator {
        -static final long EPOCH = 1609459200000L
        -static final long SEQUENCE_BITS = 12
        -static final long WORKER_ID_BITS = 5
        -static final long DATA_CENTER_ID_BITS = 5
        -static final long MAX_SEQUENCE = (1 << SEQUENCE_BITS) - 1
        -static final long MAX_WORKER_ID = (1 << WORKER_ID_BITS) - 1
        -static final long MAX_DATA_CENTER_ID = (1 << DATA_CENTER_ID_BITS) - 1
        -long workerId
        -long dataCenterId
        -long sequence
        -long lastTimestamp
        +SnowflakeIdGenerator(long workerId, long dataCenterId)
        +long generateId()
    }

Snowflake ID 的生成过程如下：