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package util
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import (
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"errors"
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"sync"
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"time"
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)
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// +-----------------------------------------------------------------------+
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// | UNUSED(1BIT) | TIMESTAMP(41BIT) | NODE-ID(10BIT) | SEQUENCE-ID(12BIT) |
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// +-----------------------------------------------------------------------+
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// snowflake算法，用于生成分布式系统下全局唯一id（64位）
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// 1位符号位
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// 41位时间戳（毫秒级），为当前时间戳-初始时间戳，大约能使用从初始时间戳开始至初始时间戳69年后
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// 10位节点id
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// 12位序列id
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const (
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nodeBits uint8 = 10 // 节点id所占的位数，10位表示最多可以有2^10=1024个节点
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sequenceBits uint8 = 12 // 序列id所占的位数，12位表示每台机器1毫秒内最多可以生成2^12=4096个唯一id
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nodeMax int64 = -1 ^ (-1 << nodeBits) // 节点id的最大值，位运算用于防止溢出，默认为1023
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sequenceMax int64 = -1 ^ (-1 << sequenceBits) // 序列id的最大值，位运算用于防止溢出，默认为4095
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timestampShift uint8 = nodeBits + sequenceBits // 时间戳左移位数，默认为22
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nodeShift uint8 = sequenceBits // 节点id左移位数，默认为12
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epoch int64 = 1590940800000 // 初始时间戳（默认为2020-06-01 00:00:00的毫秒级时间戳，正式使用后不可修改）
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)
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// Snowflake 定义一个Snowflake节点所需要的基本参数
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type Snowflake struct {
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sync.Mutex // 互斥锁，用于确保并发安全
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timestamp int64 // 当前时间戳（毫秒级）
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nodeId int64 // 当前节点的id
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sequenceId int64 // 当前毫秒下已经生成的序列id，默认在1毫秒内最多生成4096个
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}
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// NewSnowflake 实例化一个Snowflake节点
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func NewSnowflake(nodeId int64, location ...*time.Location) (*Snowflake, error) {
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// 判断nodeId是否非法
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if nodeId < 0 || nodeId > nodeMax {
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return nil, errors.New("node id excess of quantity")
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}
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return &Snowflake{
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timestamp: TimeNowUnixMilli(location...),
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nodeId: nodeId,
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sequenceId: 0,
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}, nil
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}
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// NextId 获取唯一id
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func (s *Snowflake) NextId(location ...*time.Location) int64 {
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s.Lock()
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defer s.Unlock()
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// 获取当前时间的毫秒级时间戳
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now := TimeNowUnixMilli(location...)
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// 发生时钟回拨时，等待时间重回timestamp记录的时间
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if s.timestamp > now {
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for now <= s.timestamp {
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SleepMilli(s.timestamp - now)
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now = TimeNowUnixMilli(location...)
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}
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}
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if s.timestamp == now {
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s.sequenceId++
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// 判断当前节点是否在1毫秒内生成了sequenceMax个id
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if s.sequenceId > sequenceMax {
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// 如果当前节点在1毫秒内生成的id超过了上限，则等待1毫秒后再继续生成id
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for now <= s.timestamp {
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SleepMilli(1)
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now = TimeNowUnixMilli(location...)
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}
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}
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} else {
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// 如果当前时间戳与节点上一次生成id的时间戳不一致，则重置节点的序列id
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s.sequenceId = 0
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s.timestamp = now // 将当前节点上一次生成id的时间戳更新为当前时间戳
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}
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id := int64((now-epoch)<<timestampShift | (s.nodeId << nodeShift) | (s.sequenceId))
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return id
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}
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