PHP implementiert Snowflake, um eine verteilte eindeutige ID zu generieren

Twitters Schneeflocke wird häufig bei der verteilten Generierung eindeutiger UUIDs verwendet. Es gibt auch viele Algorithmen, die auf einigen Varianten von Schneeflocken im Internet basieren. Viele mit Snowflake generierte UUIDs werden in verteilten Szenarien verwendet. Ich habe im Internet mehrere PHP-Implementierungen gelesen, die die Thread-Sicherheit nicht berücksichtigen. Da PHP jetzt die Sperren und Coroutinen von Swoole unterstützt, ist es für uns sehr praktisch, Thread-sichere Simulationen mit hoher Parallelität zu entwickeln. Hier verwenden wir PHP in Kombination mit Swoole, um zu lernen, wie man die einfachste Schneeflocke implementiert (ich habe nicht geschrieben). PHP schon lange und ich habe das Gefühl, dass ich keine IDE mehr habe. Ich kann PHP nicht mehr schreiben.

Sehen Sie sich zunächst die folgende Schneeflockenstruktur an:
Der generierte Wert besteht aus 64 Bits und ist in 4 Teile unterteilt:

• Das erste Bit ist das Vorzeichenbit höchstes Bit 0 zeigt eine positive Zahl an
• Der zweite Teil von 41 Bits wird verwendet, um den Zeitstempel in Millisekunden aufzuzeichnen, wenn die ID generiert wird. Der durch diesen Teil dargestellte Wertebereich beträgt also 2^41 - 1 (69 Jahre), Es handelt sich um einen Versatz relativ zu einer bestimmten Zeit
• Die 10 Bits im dritten Teil stellen die ID des Arbeitsknotens dar und geben an, dass der Wertebereich 2 ^ 10 - 1 beträgt, was einer Unterstützung entspricht 1024 Knoten
• Der vierte Teil von 12 Bits stellt die zyklische Auto-Inkrement-ID dar, die von jedem Arbeitsknoten jede Millisekunde generiert wird. Er kann bis zu 2^12 -1 IDs generieren die nächste Millisekunde zum erneuten Inkrementieren

Posten Sie zuerst den Code:

<?php class Snowflake
{
    const EPOCH = 1543223810238;    // 起始时间戳，毫秒

    const SEQUENCE_BITS = 12;   //序号部分12位
    const SEQUENCE_MAX = -1 ^ (-1 << self::SEQUENCE_BITS);  // 序号最大值

    const WORKER_BITS = 10; // 节点部分10位
    const WORKER_MAX = -1 ^ (-1 << self::WORKER_BITS);  // 节点最大数值

    const TIME_SHIFT = self::WORKER_BITS + self::SEQUENCE_BITS; // 时间戳部分左偏移量
    const WORKER_SHIFT = self::SEQUENCE_BITS;   // 节点部分左偏移量

    protected $timestamp;   // 上次ID生成时间戳
    protected $workerId;    // 节点ID
    protected $sequence;    // 序号
    protected $lock;        // Swoole 互斥锁

    public function __construct($workerId)
    {
        if ($workerId < 0 || $workerId > self::WORKER_MAX) {
            trigger_error("Worker ID 超出范围");
            exit(0);
        }

        $this->timestamp = 0;
        $this->workerId = $workerId;
        $this->sequence = 0;
        $this->lock = new swoole_lock(SWOOLE_MUTEX);
    }

    /**
     * 生成ID
     * @return int
     */
    public function getId()
    {
        $this->lock->lock();    // 这里一定要记得加锁
        $now = $this->now();
        if ($this->timestamp == $now) {
            $this->sequence++;

            if ($this->sequence > self::SEQUENCE_MAX) {
                // 当前毫秒内生成的序号已经超出最大范围，等待下一毫秒重新生成
                while ($now timestamp) {
                    $now = $this->now();
                }
            }
        } else {
            $this->sequence = 0;
        }

        $this->timestamp = $now;    // 更新ID生时间戳

        $id = (($now - self::EPOCH) workerId sequence;
        $this->lock->unlock();  //解锁

        return $id;
    }

    /**
     * 获取当前毫秒
     * @return string
     */
    public function now()
    {
        return sprintf("%.0f", microtime(true) * 1000);
    }

}

Tatsächlich ist die Logik nicht kompliziert:

-1 ^ (-1 <p>Der letzte Teil wird nach links verschoben und dann mit ODER verknüpft: </p><pre class="brush:php;toolbar:false">(($now - self::EPOCH) workerId sequence;

Hier geht es vor allem darum, die drei Teile bis auf das erste Vorzeichenbit um den entsprechenden Offset nach links zu verschieben und sie wieder in die obige Schneeflockenstruktur zu integrieren Durch die ODER-Operation verwenden wir zum Beispiel 3 Teile und 4 Bits, um die Zusammenführungsoperation zu demonstrieren:

0000 0000 0010  --左移0位--> 0000 0000 0010
0000 0000 0100  --左移4位--> 0000 0100 0000 --或操作-->1000 0100 0010
0000 0000 1000  --左移8位--> 1000 0000 0000

Testen wir sie mit Hilfe von Swooles Coroutine und Kanal, um zu sehen, ob die generierten IDs wiederholt werden:

$snowflake = new Snowflake(1);

$chan = new chan(100000);
$n = 100000;

for ($i = 0; $i getId();
        $chan->push($id);
    });
}

go(function () use ($chan, $n) {
    $arr = [];
    for ($i = 0; $i pop();  // PHP Swoole的channel一定要写在go(func)的协程里面！？
        if (in_array($id, $arr)) {
            exit("ID 已存在");
        }
        array_push($arr, $id);
    }
});

$chan->close();

echo "ok";

Nach dem Ausführen wird es sicher nicht passieren. Ich habe Golang verwendet, um Snowflake zu implementieren, und habe den gleichen Test im Co-Programmiermodus ausgeführt 12 Sekunden, während Golang nur 1 Sekunde brauchte. Bitte korrigieren Sie mich, wenn der Artikel Fehler enthält. Vielen Dank.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonPHP implementiert Snowflake, um eine verteilte eindeutige ID zu generieren. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!