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java唯一字符串ID生成方案詳解

更新時(shí)間：2020年10月02日 09:28:25 作者：ZY筆記

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于java唯一字符串ID生成方案的相關(guān)資料，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

工作中經(jīng)常會(huì)有生成唯一字符串的需求。通常最容易想到的是UUID。UUID的唯一性毋庸置疑，但是32位的長(zhǎng)度也容易讓人退避三舍。也曾經(jīng)想過(guò)參考《短網(wǎng)址生成方案》來(lái)生成一串ID，但是試驗(yàn)了一下發(fā)現(xiàn)唯一性不太好。

最終采用的方案是時(shí)鐘方案，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是用當(dāng)前時(shí)間戳做唯一ID。

采用時(shí)間戳做ID，秒或毫秒都容易產(chǎn)生重復(fù)，換成納秒在單節(jié)點(diǎn)上就沒(méi)問(wèn)題了。參考百度百科關(guān)于納秒的描述就能清楚為什么納秒級(jí)別的時(shí)間戳不會(huì)產(chǎn)生重復(fù)：

光在真空中一納秒僅傳播0.3米。個(gè)人電腦的微處理器執(zhí)行一道指令（如將兩數(shù)相加）約需2至4納秒。

我們生成一條唯一ID所需的CPU指令絕不止一道，因此用納秒作單機(jī)唯一ID是綽綽有余的。在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，即使是千分之一納秒也足夠我們?cè)赑C機(jī)上生成唯一ID了。

至于長(zhǎng)度：對(duì)原始值做一次Base62處理，長(zhǎng)度就能縮減到令人滿意的程度。

不多廢話，直接上代碼：

public static synchronized String gen() {
 StringBuilder builder = new StringBuilder(System.nanoTime() / 1000 + "");
 if (SEQ.incrementAndGet() % 10 == 0) {
  SEQ.incrementAndGet();
 }
 builder.append(FORMAT.format(SEQ.get()));
 if ((MAX_PAD_SIZE - 1) == SEQ.get()) {
  SEQ.set(1);
 }
 long v = Long.parseLong(builder.reverse().toString());
 return Base62.encode(v);
}

這里用千分之一納秒做基數(shù)（經(jīng)測(cè)試，基數(shù)在10w分之一納秒內(nèi)都是安全的），再加上1~99的順序號(hào)來(lái)生成唯一ID。最終可以保證在大于10納秒（近似）的時(shí)間區(qū)間內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生重復(fù)值。

為了縮減長(zhǎng)度，對(duì)字符串做了 Base62處理。在處理前又將納秒數(shù)值做了一次翻轉(zhuǎn)處理。不難想象，如果直接使用原始值來(lái)做Base62處理，因?yàn)闀r(shí)鐘的特征，最終生成的值的前幾位都是相同的。

來(lái)看一下這個(gè)程序生成的ID：

aSPog4cC
d4t1xZdt
g2tkZVqv
jrinwXx5
m8ZIAKVr
oUB5nzS5
rZa1gPAl
uD12VZ3A
8dnItkTj

八位的長(zhǎng)度，唯一且整齊。下面是一個(gè)單元測(cè)試：

@Test
public void gen() {
 int size = 10240;
 Set<String> set = new HashSet<>();
 for (int i = 0; i < size; i++) {
  String code = ShortCode.gen();
  //System.out.println(code);
  set.add(code);
 }
 Assert.assertEquals(size, set.size());
}

這里只對(duì)10240的規(guī)模做了測(cè)試。因?yàn)槲ㄒ籌D是基于時(shí)鐘生成的，所以測(cè)試時(shí)整體規(guī)模的大小不影響ID的唯一性（和短鏈接方案不一樣）。但是太小了也不行——順序號(hào)會(huì)發(fā)揮作用。10240算是一個(gè)中庸的值，足夠暴露問(wèn)題，也不會(huì)有太多的冗余。

仍然需要強(qiáng)調(diào)一下：這個(gè)方案只能保證在（當(dāng)前）單機(jī)上的唯一性，如果是集群范圍內(nèi)建議采用其他方案，或者加上一兩位機(jī)器ID。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于java唯一字符串ID生成方案的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java唯一字符串ID生成內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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