package com.goyeer;
import java.util.Date;
public class SnowFlakeUtil {
    private static SnowFlakeUtil snowFlakeUtil;
    static {
        snowFlakeUtil = new SnowFlakeUtil();
    }
    // 初始時(shí)間戳(紀(jì)年)，可用雪花算法服務(wù)上線時(shí)間戳的值
    //
    private static final long INIT_EPOCH = 1694263918335L;
    // 時(shí)間位取&
    private static final long TIME_BIT = 0b1111111111111111111111111111111111111111110000000000000000000000L;
    // 記錄最后使用的毫秒時(shí)間戳，主要用于判斷是否同一毫秒，以及用于服務(wù)器時(shí)鐘回?fù)芘袛?
    private long lastTimeMillis = -1L;
    // dataCenterId占用的位數(shù)
    private static final long DATA_CENTER_ID_BITS = 5L;
    // dataCenterId占用5個(gè)比特位，最大值31
    // 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111
    private static final long MAX_DATA_CENTER_ID = ~(-1L << DATA_CENTER_ID_BITS);
    // dataCenterId
    private long dataCenterId;
    // workId占用的位數(shù)
    private static final long WORKER_ID_BITS = 5L;
    // workId占用5個(gè)比特位，最大值31
    // 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111
    private static final long MAX_WORKER_ID = ~(-1L << WORKER_ID_BITS);
    // workId
    private long workerId;
    // 最后12位，代表每毫秒內(nèi)可產(chǎn)生最大序列號(hào)，即 2^12 - 1 = 4095
    private static final long SEQUENCE_BITS = 12L;
    // 掩碼（最低12位為1，高位都為0），主要用于與自增后的序列號(hào)進(jìn)行位與，如果值為0，則代表自增后的序列號(hào)超過了4095
    // 0000000000000000000000000000000000000000000000000000111111111111
    private static final long SEQUENCE_MASK = ~(-1L << SEQUENCE_BITS);
    // 同一毫秒內(nèi)的最新序號(hào)，最大值可為 2^12 - 1 = 4095
    private long sequence;
    // workId位需要左移的位數(shù) 12
    private static final long WORK_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS;
    // dataCenterId位需要左移的位數(shù) 12+5
    private static final long DATA_CENTER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS;
    // 時(shí)間戳需要左移的位數(shù) 12+5+5
    private static final long TIMESTAMP_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS + DATA_CENTER_ID_BITS;
    /**
     * 無參構(gòu)造
     */
    public SnowFlakeUtil() {
        this(1, 1);
    }
    /**
     * 有參構(gòu)造
     * @param dataCenterId
     * @param workerId
     */
    public SnowFlakeUtil(long dataCenterId, long workerId) {
        // 檢查dataCenterId的合法值
        if (dataCenterId < 0 || dataCenterId > MAX_DATA_CENTER_ID) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    String.format("dataCenterId 值必須大于 0 并且小于 %d", MAX_DATA_CENTER_ID));
        }
        // 檢查workId的合法值
        if (workerId < 0 || workerId > MAX_WORKER_ID) {
            throw new IllegalArgumentException(String.format("workId 值必須大于 0 并且小于 %d", MAX_WORKER_ID));
        }
        this.workerId = workerId;
        this.dataCenterId = dataCenterId;
    }
    /**
     * 獲取唯一ID
     * @return
     */
    public static Long getSnowFlakeId() {
        return snowFlakeUtil.nextId();
    }
    /**
     * 通過雪花算法生成下一個(gè)id，注意這里使用synchronized同步
     * @return 唯一id
     */
    public synchronized long nextId() {
        long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(currentTimeMillis);
        // 當(dāng)前時(shí)間小于上一次生成id使用的時(shí)間，可能出現(xiàn)服務(wù)器時(shí)鐘回?fù)軉栴}
        if (currentTimeMillis < lastTimeMillis) {
            throw new RuntimeException(
                    String.format("可能出現(xiàn)服務(wù)器時(shí)鐘回?fù)軉栴}，請檢查服務(wù)器時(shí)間。當(dāng)前服務(wù)器時(shí)間戳：%d，上一次使用時(shí)間戳：%d", currentTimeMillis,
                            lastTimeMillis));
        }
        if (currentTimeMillis == lastTimeMillis) {
            // 還是在同一毫秒內(nèi)，則將序列號(hào)遞增1，序列號(hào)最大值為4095
            // 序列號(hào)的最大值是4095，使用掩碼（最低12位為1，高位都為0）進(jìn)行位與運(yùn)行后如果值為0，則自增后的序列號(hào)超過了4095
            // 那么就使用新的時(shí)間戳
            sequence = (sequence + 1) & SEQUENCE_MASK;
            if (sequence == 0) {
                currentTimeMillis = getNextMillis(lastTimeMillis);
            }
        } else { // 不在同一毫秒內(nèi)，則序列號(hào)重新從0開始，序列號(hào)最大值為4095
            sequence = 0;
        }
        // 記錄最后一次使用的毫秒時(shí)間戳
        lastTimeMillis = currentTimeMillis;
        // 核心算法，將不同部分的數(shù)值移動(dòng)到指定的位置，然后進(jìn)行或運(yùn)行
        // <<：左移運(yùn)算符, 1 << 2 即將二進(jìn)制的 1 擴(kuò)大 2^2 倍
        // |：位或運(yùn)算符, 是把某兩個(gè)數(shù)中, 只要其中一個(gè)的某一位為1, 則結(jié)果的該位就為1
        // 優(yōu)先級：<< > |
        return
                // 時(shí)間戳部分
                ((currentTimeMillis - INIT_EPOCH) << TIMESTAMP_SHIFT)
                        // 數(shù)據(jù)中心部分
                        | (dataCenterId << DATA_CENTER_ID_SHIFT)
                        // 機(jī)器表示部分
                        | (workerId << WORK_ID_SHIFT)
                        // 序列號(hào)部分
                        | sequence;
    }
    /**
     * 獲取指定時(shí)間戳的接下來的時(shí)間戳，也可以說是下一毫秒
     * @param lastTimeMillis 指定毫秒時(shí)間戳
     * @return 時(shí)間戳
     */
    private long getNextMillis(long lastTimeMillis) {
        long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
        while (currentTimeMillis <= lastTimeMillis) {
            currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
        }
        return currentTimeMillis;
    }
    /**
     * 獲取隨機(jī)字符串,length=13
     * @return
     */
    public static String getRandomStr() {
        return Long.toString(getSnowFlakeId());
    }
    /**
     * 從ID中獲取時(shí)間
     * @param id 由此類生成的ID
     * @return
     */
    public static Date getTimeBySnowFlakeId(long id) {
        return new Date(((TIME_BIT & id) >> 22) + INIT_EPOCH);
    }
    public static void main(String[] args) {
        SnowFlakeUtil snowFlakeUtil = new SnowFlakeUtil();
        long id = snowFlakeUtil.nextId();
        System.out.println(id);
        Date date = SnowFlakeUtil.getTimeBySnowFlakeId(id);
        System.out.println(date);
        long time = date.getTime();
        System.out.println(time);
        System.out.println(getRandomStr());
    }
}