雪花算法实现原理和精度失效问题

￡神魔★判官ぃ 2023-10-15 12:52 14阅读 0赞

## 一、雪花算法的实现原理 ##

雪花算法是一个全局唯一算法，它主要出现在像分库分表场景中作为业务主键、 或者作为一些像订单号这类的 id 生成器。 所以单纯就全局唯一性质来说，有很多的实现方式，比如 UUID ， Redis 的原子递增 ，数据库全局表的自增 id ，等等。 但是在实际应用中，还需要满足有序递增、高性能、带时间戳等。

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雪花算法作为一种生成分布式全局唯一 ID 的算法，由一个 64 位的 long 类型数字组成，分为四个部分。

①、第一部分，用 1 个 bit 表示符号位，一般情况下是 0（因为第一个 bit 位是符号位，因为 id 不会是负数，所以它一般是 0）

②、第二部分，接着用 41 个 bit 位来表示毫秒单位的时间戳，使用系统时间的毫秒数

③、第三部分，用 10 个 bit 来记录工作机器 id，这样就可以保证在多个服务器上生成的 id 的唯一性。

（ 如果存在跨机房部署，我们还可以把它分成两个 5bit，前面 5 个 bit 可以表示机房 id，后面 5 个 bit 可以表示机器 id。）

④、第四个部分，用 12 个 bit 表示序列号，表示一个递增序列，用来记录同毫秒内产生的不同 id

把这 64 个 bit 位拼接成一个 long 类型的数字，就是雪花算法的实现。

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## 二、使用过程中精度丢失的问题 ##

MyBatis-Plus在实现增删改查时，会默认将id作为主键列，并在插入数据时，默认基于雪花算法的策略生成id 。但是在使用过程中却不注意就会遇到精度丢失的问题。

CREATE TABLE user
    (
    	id BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '主键ID',
            #其他字段省略
    );

@Data
    public class User {
        private Long id;
    //其他成员变量省略

使用Long 类型对应数据库ID数据。雪花算法生成的就是一串数字，Long类型属于标准答案！在后端下断点。看到数据响应以JSON响应给前端，

{
    id：1297873308628307970,
    //其他属性省略
    }

最后，这条数据返回给前端，前端接收到之后，修改这条数据，后端再次接收回来。

**后端重新接收回来的id变成了：12978733086283000000，不再是1297873308628307970**

**解决办法：**

**①：**id字段由Long类型改成String类型。（不推荐，**String做ID查询性能会下降**）

**②: 前端用String类型雪花ID保持精度，后端数据库继续使用Long(BigINT)类型** (可以 ！)

**后端的ID(Long) ==> Jackson(Long转String) ==> 前端使用String类型的ID,前端使用js string精度就不会丢失了**

@Configuration
    public class JacksonConfig {
    
      @Bean
      @Primary
      @ConditionalOnMissingBean(ObjectMapper.class)
      public ObjectMapper jacksonObjectMapper(Jackson2ObjectMapperBuilder builder)
      {
        ObjectMapper objectMapper = builder.createXmlMapper(false).build();
    
        // 全局配置序列化返回 JSON 处理
        SimpleModule simpleModule = new SimpleModule();
        //JSON Long ==> String
        simpleModule.addSerializer(Long.class, ToStringSerializer.instance);
        objectMapper.registerModule(simpleModule);
        return objectMapper;
      }
    }

**③：放弃使用雪花算法，改用MySQL自带的生成的唯一自增id。（也行，自己选择吧）**

当使用@TableId(value = "id",type = IdType.AUTO)语句时，代表着使用数据库的自增策略，注意，该类型请确保数据库设置了id自增，否则无效。

当实体类类型的类名和要操作的表的表名不一致时，就会报错，而注解@TableName就可以帮助我们解决这个问题。我的数据库表名是t\_user，实体类名是User，只需要在类名上写入@TableName("t\_user")就可以了

//设置实体类对应的表名
    @TableName("t_user")
    public class User {
        @TableId(value = "id",type = IdType.AUTO)
        private Long id;

当使用@TableId(value = "id")语句时，若实体类和表中表示主键的不是id，而是其他字段，例如代码中的uid，MyBatis-Plus会自动识别uid为主键列，否则就会报这样的错误：

![d3984c880d764b14b596432d7725f06f.png][]

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