C语言实现分布式自增有序的唯一ID生成算法-snowflake算法


难度 中等

之前有人问我设计一个分布式的递增的唯一id生成。想了半天不知道,偶然一个同事说起snowflake算法,我百度了一下,很简单高效。

参考

https://github.com/twitter/snowflake

于是,我自己用c语言随便实现了一下,还没有达到工业级别,需要细化,但是基本能用了,上代码。

1.  /\* 
2.      snowflake 

4.      ID 生成策略 
5.      毫秒级时间41位+机器ID 10位+毫秒内序列12位。 
6.      0 41 51 64 +-----------+------+------+ |time |pc |inc | +-----------+------+------+ 
7.      前41bits是以微秒为单位的timestamp。 
8.      接着10bits是事先配置好的机器ID。 
9.      最后12bits是累加计数器。 
10.      macheine id(10bits)标明最多只能有1024台机器同时产生ID,sequence number(12bits)也标明1台机器1ms中最多产生4096个ID, \* 
11.        注意点,因为使用到位移运算,所以需要64位操作系统,不然生成的ID会有可能不正确 
12.  \*/  

14.  #include <stdio.h>  
15.  #include <pthread.h>  
16.  #include <unistd.h>  
17.  #include <stdlib.h>  
18.  #include <sched.h>  
19.  #include <linux/unistd.h>  
20.  #include <sys/syscall.h>  
21.  #include <errno.h>  
22.  #include<linux/types.h>  
23.  #include<time.h>  
24.  #include <stdint.h>  
25.  #include <sys/time.h>  

27.  struct  globle  
28.  {  
29.      int global_int:12;  
30.      uint64_t last_stamp;  
31.      int workid;  
32.      int seqid;  
33.  };  

35.  void set_workid(int workid);  
36.  pid_t gettid( void );  
37.  uint64_t get_curr_ms();  
38.  uint64_t wait_next_ms(uint64_t lastStamp);  
39.  int atomic_incr(int id);  
40.  uint64_t get_unique_id();  

  

1.  #include "snowflake.h"  

3.  struct globle g_info;  
4.  #define   sequenceMask  (-1L ^ (-1L << 12L))  
5.  void set_workid(int workid)  
6.  {  
7.   g_info.workid = workid;  
8.  }  
9.  pid_t gettid( void )  
10.  {  
11.      return syscall( \__NR_gettid );  
12.  }  
13.  uint64_t get_curr_ms()  
14.  {  
15.      struct timeval time_now;  
16.      gettimeofday(&time_now,NULL);  
17.      uint64_t ms_time =time_now.tv_sec\*1000+time_now.tv_usec/1000;  
18.      return ms_time;  
19.  }  

21.  uint64_t wait_next_ms(uint64_t lastStamp)  
22.  {  
23.      uint64_t cur = 0;  
24.      do {  
25.          cur = get_curr_ms();  
26.      } while (cur <= lastStamp);  
27.      return cur;  
28.  }  
29.  int atomic_incr(int id)  
30.  {  
31.      \__sync_add_and_fetch( &id, 1 );  
32.      return id;  
33.  }  
34.  uint64_t get_unique_id()  
35.  {  
36.      uint64_t  uniqueId=0;  
37.      uint64_t nowtime = get_curr_ms();  
38.      uniqueId = nowtime<<22;  
39.      uniqueId |=(g_info.workid&0x3ff)<<12;  

41.      if (nowtime <g_info.last_stamp)  
42.      {  
43.          perror("error");  
44.          exit(-1);  
45.      }  
46.      if (nowtime == g_info.last_stamp)  
47.      {  
48.          g_info.seqid = atomic_incr(g_info.seqid)& sequenceMask;  
49.          if (g_info.seqid ==0)  
50.          {  
51.              nowtime = wait_next_ms(g_info.last_stamp);  
52.          }  
53.      }  
54.      else  
55.      {  
56.          g_info.seqid  = 0;  
57.      }  
58.      g_info.last_stamp = nowtime;  
59.      uniqueId |=g_info.seqid;  
60.      return uniqueId;  
61.  }  
62.  int main()  
63.  {  
64.      set_workid(100);  
65.      int size;  
66.      for (;;)  
67.      {  
68.          uint64_t unquie = get_unique_id();  
69.          printf("pthread_id:%u, id \[%llu\]\\n",gettid(),unquie);  
70.      }  

72.      return;   
73.  } 

支持原子自增操作。

多线程情况下,可以将workid进行移位加上线程ID。


  目录
分类导航
随笔3 AI29 计算机基础13 算法1 博客搭建7 ChatGPT2 集群63 计算机通信1 数据库59 数据库深入93 数据库93 Docker11 DPDK26 编辑工具4 Elasticsearch4 FAQ1 Go Web1 hometown2 编程语言16 人生11 网络9 Linux38 OPC1 openGauss4 页面12 PostgreSQL54 程序员自我修养1 协议11 stock1 存储5 成长之路1 工具20 视频作品1 VPP18 Vue13 Web1 代码示例11 BenchmarkSQL1 PostgreSQL 源码修炼之路14
最热文章
1
PostgreSQL 逻辑复制全链路:以一个真实事务为例,从 `INSERT` 到 `apply` 的源码级旅程
数据库🔥 2162
2
PostgreSQL 逻辑复制 Stream 执行逻辑源码级拆解:从 reorderbuffer 触发到订阅端落盘回放
数据库🔥 1765
3
PostgreSQL 行锁机制源码级深度拆解:4 种锁模式 + xmax + MultiXact 的完整链路
数据库🔥 1656
4
PostgreSQL reorderbuffer.c 函数级源码全集:5615 行 / 95 个函数的逐函数解析
数据库深入🔥 1650
5
PostgreSQL 目录快照源码级深度拆解:系统表读取的 MVCC 真相与失效机制
数据库🔥 1604
6
13 逻辑复制深入
数据库深入🔥 1570
7
0 Postgresql存储、索引及系统优化、主备切换
PostgreSQL🔥 1495
8
PostgreSQL 读一行数据源码级深度拆解:MVCC 在每个环节的落点
数据库🔥 1464
9
PostgreSQL WAL 记录类型完全指南:21 个 RMGR × 80+ 种记录的源码级拆解
数据库🔥 1431
10
一文读懂openguass dcf网络模块
集群🔥 1420
11
PostgreSQL 元数据存储机制:从磁盘文件到内存缓存,`pg_class` 撑起的整个系统表体系
数据库🔥 1411
12
openGauss 并行解码设计原理深度拆解:reader + 多 worker + CSN 三层架构的源码级剖析
数据库深入🔥 1344
13
逻辑复制源码分析
数据库深入🔥 1327
14
PostgreSQL 逻辑复制:catalog 改动、可见性判定与 xmin/xmax 推进全景
数据库深入🔥 1317
15
自托管服务全家桶:从原文方案到可复制实操手册
人生🔥 1278
16
PostgreSQL CREATE_REPLICATION_SLOT 端到端源码分析:从 SQL 到 snapbuild 状态机的完整链路(每个函数每个参数)
数据库深入🔥 1277
17
PostgreSQL syscache 模块源码深度拆解:CatCache 数据结构、LRU 哈希表、cache invalidation 全链路
数据库深入🔥 1216
18
PostgreSQL 18 内核数据结构全景:RangeVar 与 20+ 个核心数据结构源码级拆解
数据库🔥 1158
19
PostgreSQL 逻辑复制里 `RUNNING_XACTS` 写入机制与快照 `xmin / xmax / xip` 的演化:源码级深度拆解
数据库🔥 1119
20
PostgreSQL 分区表:从一行 `PARTITION BY` 到路由热路径的全链路拆解
数据库🔥 1094