Require：基于雪花算法完成一个局部随机，全局离散没有热点切唯一的数值Id生成器。

**【雪花算法】**雪花算法（Snowflake Algorithm）是Twitter开源的用于生成唯一ID的算法，它可以在分布式系统中生成唯一的64位长整数ID。这种ID生成方式既保证了趋势递增，又保证了在不同数据中心、不同机器上生成的ID的唯一性。

**符号位：**占用1位。
时间戳：通常占用41位，表示从某个固定时间点（如1970年1月1日）起的毫秒数。这使得生成的ID具有时间排序性。
机器ID：占用10位，表示生成ID的机器节点，以确保不同机器生成的ID不冲突。

序列号：占用12位，允许同一毫秒内生成多个ID，通常用于支持高并发。

public class SnowflakeIdGenerator {
private static final long EPOCH = 1640995200000L; // 自定义的开始时间戳（2022年1月1日）
private static final long MACHINE_ID_BITS = 10L; // 机器ID的位数
private static final long SEQUENCE_BITS = 12L; // 序列号的位数

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  private static final long MAX_MACHINE_ID = ~(-1L << MACHINE_ID_BITS); // 机器ID最大值
  private static final long SEQUENCE_MASK = ~(-1L << SEQUENCE_BITS); // 序列号最大值

  private long machineId; // 当前机器ID
  private long sequence = 0L; // 当前序列号
  private long lastTimestamp = -1L; // 上次生成ID的时间戳

  public SnowflakeIdGenerator(long machineId) {
      if (machineId > MAX_MACHINE_ID || machineId < 0) {
          throw new IllegalArgumentException("Machine ID can't be greater than " + MAX_MACHINE_ID + " or less than 0");
      }
      this.machineId = machineId;
  }

  public synchronized long generateId() {
      long timestamp = System.currentTimeMillis();

      // 如果当前时间小于上次生成ID的时间戳，说明系统时钟回拨，抛出异常
      if (timestamp < lastTimestamp) {
          throw new RuntimeException("Clock is moving backwards. Rejecting requests until " + lastTimestamp);
      }

      // 如果在同一毫秒内，增加序列号
      if (lastTimestamp == timestamp) {
          sequence = (sequence + 1) & SEQUENCE_MASK; // 使用位运算确保序列号循环
          // 如果序列号溢出，等待下一毫秒
          if (sequence == 0) {
              timestamp = waitForNextMillis(lastTimestamp);
          }
      } else {
          sequence = 0L; // 如果是新的毫秒，重置序列号
      }

      lastTimestamp = timestamp; // 更新上次生成ID的时间戳

      // 组合ID
      return ((timestamp - EPOCH) << (MACHINE_ID_BITS + SEQUENCE_BITS)) | (machineId << SEQUENCE_BITS) | sequence;
  }

  private long waitForNextMillis(long lastTimestamp) {
      long timestamp = System.currentTimeMillis();
      while (timestamp <= lastTimestamp) {
          timestamp = System.currentTimeMillis(); // 等待下一毫秒
      }
      return timestamp;
  }

}

【雪花算法-修正版】

复制代码

/*
 * Long: 1,000,000,000,000,000,000-9,223,372,036,854,775,807，共19位
 * 雪花算法变种实现: {HHmmssSSS-9位}+{系统号-2位}+{毫秒递增seq-4位}+{随机数-3位}
 * */
public class TiDBRandomPrimaryKeyGenerator {

    //机器号
    private String machineId;
    public static AtomicInteger machineIndex = new AtomicInteger(0);
    //序列号
    private long sequence = 0L;
    //上一个时间戳，用于保证同一毫秒内序列号不重复。
    private long lastTimestamp = -1L;
    //序列号最大值
    private static final long SEQUENCE_MASK = 9999;

    private String pattern = "HHmmssSSS";

    public TiDBRandomPrimaryKeyGenerator() {
        machineId = getInerMachineId();
        this.sequence = (long) (Math.random() * SEQUENCE_MASK);
    }

    public synchronized long nextId() {
        Date currentDate = new Date();
        String dateTime = DateFormatUtils.format(currentDate, pattern);
        String seq = getInerSequence(currentDate.getTime());
        String random = generateRandomString(3);
        StringBuilder id = new StringBuilder(32);
        id.append(dateTime).append(machineId).append(seq).append(random);
        return Long.parseLong(String.valueOf(id));
    }

    private synchronized String getInerSequence(long timestamp) {
        if (timestamp < lastTimestamp) {
            throw new RuntimeException("Clock moved backwards. Refusing to generate id for " + (lastTimestamp - timestamp) + " milliseconds");
        }
        // 如果是同一毫秒内的时间戳
        if (lastTimestamp == timestamp) {
            sequence = (sequence + 1) % SEQUENCE_MASK;
        } else {
            sequence = 0;
        }
        lastTimestamp = timestamp;
        return String.format("%04d", sequence);
    }

    private String getInerMachineId( ) {
        String machineId = String.format("%02d", machineIndex.intValue());
        this.machineIndex.incrementAndGet();
        return machineId;
    }

    public static String generateRandomString(int length) {
        Random random = new Random();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            // 生成0到9之间的随机数，并转换为字符
            char randomChar = (char) (random.nextInt(10) + '0');
            sb.append(randomChar);
        }
        return sb.toString();
    }
}