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如何使用PHP生成唯一ID之SnowFlake？

来源：www.45fan.com  2016-12-27 09:55:36

如何使用PHP生成唯一ID之SnowFlake？

前言：最近需要做一套CMS系统，由于功能比较单一，而且要求灵活，所以放弃了WP这样的成熟系统，自己做一套相对简单一点的。文章的详情页URL想要做成url伪静态的格式即xxx.html 其中xxx考虑过直接用自增主键，但是感觉这样有点暴露文章数量，有同学说可以把初始值设高一点，可是还是可以通过ID差算出一段时间内的文章数量，所以需要一种可以生成唯一ID的算法。

考虑过的方法有

  1. 直接用时间戳，或者以此衍生的一系列方法
  2. Mysql自带的uuid

以上两种方法都可以查到就不多做解释了

最终选择了Twitter的SnowFlake算法

这个算法的好处很简单可以在每秒产生约400W个不同的16位数字ID(10进制)

原理很简单

ID由64bit组成

其中 第一个bit空缺

41bit用于存放毫秒级时间戳

10bit用于存放机器id

12bit用于存放自增ID

除了最高位bit标记为不可用以外，其余三组bit占位均可浮动，看具体的业务需求而定。默认情况下41bit的时间戳可以支持该算法使用到2082年，10bit的工作机器id可以支持1023台机器，序列号支持1毫秒产生4095个自增序列id。
下面是PHP源码

<?php
namespace App\Services;

abstract class Particle {
 const EPOCH = 1479533469598;
 const max12bit = 4095;
 const max41bit = 1099511627775;

 static $machineId = null;

 public static function machineId($mId = 0) {
  self::$machineId = $mId;
 }

 public static function generateParticle() {
  /*
  * Time - 42 bits
  */
  $time = floor(microtime(true) * 1000);

  /*
  * Substract custom epoch from current time
  */
  $time -= self::EPOCH;

  /*
  * Create a base and add time to it
  */
  $base = decbin(self::max41bit + $time);


  /*
  * Configured machine id - 10 bits - up to 1024 machines
  */
  if(!self::$machineId) {
   $machineid = self::$machineId;
  } else {
   $machineid = str_pad(decbin(self::$machineId), 10, "0", STR_PAD_LEFT);
  }
  
  /*
  * sequence number - 12 bits - up to 4096 random numbers per machine
  */
  $random = str_pad(decbin(mt_rand(0, self::max12bit)), 12, "0", STR_PAD_LEFT);

  /*
  * Pack
  */
  $base = $base.$machineid.$random;

  /*
  * Return unique time id no
  */
  return bindec($base);
 }

 public static function timeFromParticle($particle) {
  /*
  * Return time
  */
  return bindec(substr(decbin($particle),0,41)) - self::max41bit + self::EPOCH;
 }
}

?>

调用方法如下

Particle::generateParticle($machineId);//生成ID
Particle::timeFromParticle($particle);//反向计算时间戳

这里我做了改良 如果机器ID传0 就会去掉这10bit 因为有些时候我们可能用不到这么多ID

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