python开发笔记 -- python基于“雪花算法”guid生成库

欢迎 :-)

     既然搜到“雪花算法”的概念，相信对“python-UUID”库已经有所了解，不妨回忆一下，

     点击这里：https://www.cnblogs.com/hellojesson/p/6410445.html

本章内容：

　　1. 什么是雪花算法
　　2. 雪花算法原理
　　3. 优秀的python库：pysnowflake
　　4. 其他团队生成guid方案

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0. 场景描述：

　　近期项目中，清洗数据时，由于数据量比较大(千万级)，入库时，不打算用数据库自增ID作为某条记录的“唯一ID”，用UUID担心会有重复，于是开始寻找UUID的替代方案，了解到比较出名的“雪花算法”生成guid(全局唯一ID)，发现有优秀的前辈已经替我们做了铺垫 ---pysnowflake 就是它！

1. 什么是雪花算法

　　snowflake中文意思： 雪花，雪片，可以联想到下雪的时候，漫天雪花飞舞，意境之美，雪景无边无垠，自然界没有两片完全相同的雪花，可想作者对该算法给予的信心和希望。好在snowflake出身正统，生于twitter，在团队牛人的维护下，不断完善迭代，被广泛使用。雪花算法的原始版本是scala版，感兴趣的小伙伴可以了解下。 

　　产生背景：twitter高并发环境下对唯一ID生成的需求。

  雪花算法有如下特点：

　　该算法，属于半依赖数据源方式，原理是使用Long类型（64位），按照一定的规则进行填充：时间（毫秒级）+集群ID+机器ID+序列号，每部分占用的位数可以根据实际需要分配，其中集群ID和机器ID这两部分，在实际应用场景中要依赖外部参数配置或数据库记录。

--- 优点：高性能、低延迟、按时间有序、生成效率极高
--- 缺点：要求机器时钟同步（到秒级即可）
--- 适用场景：分布式应用环境的数据主键

顺便对比下：自增ID和一般GUID

--- 自增ID：对于数据敏感场景不宜使用，且不适合于分布式场景。
--- GUID：采用无意义字符串，数据量增大时造成访问过慢，且不宜排序。

2. 雪花算法原理

 　算法描述：　

--- 最高位1bit是符号位，始终为0，不可用。
--- 41位的时间序列，精确到毫秒级，41位的长度可以使用69年。时间位还有一个很重要的作用是可以根据时间进行排序。
--- 10位的机器标识，10位的长度最多支持部署1024个节点。
--- 12位的计数序列号，序列号即一系列的自增id，可以支持同一节点同一毫秒生成多个ID序号，12位的计数序列号支持每个节点每毫秒产生4096个ID序号。

3. 优秀的python库：pysnowflake

　　安装 pysnowflake

pip install pysnowflake

　　启动pysnowflake  ---pysnowflake基于Tornado开发，启动时相当于一个服务

snowflake_start_server \
--address=192.168.1.1 \
--port=8910 \
--dc=1 \
--worker=1 \
--log_file_prefix=/tmp/pysnowflask.log

　　参数说明：可以通过--help查看

---address：本机的IP地址默认localhost
---dc：数据中心唯一标识符默认为0
---worker：工作者唯一标识符默认为0
---log_file_prefix：日志文件所在位置

　　Mac环境启动：---不加任何参数，直接就启动了

snowflake_start_server

　　CentOS下普通启动：

snowflake_start_server --address=127.0.0.1 --port=8910

 　　如果需要后台运行，参考：

nohup snowflake_start_server --address=127.0.0.1 --port=8910 --dc=1 --worker=1 --log_file_prefix=/tmp/pysnowflask.log>/dev/null &

　　使用样例：

# 样例：4361106750091296769
import snowflake.client
def get_snowflake_uuid():
    guid = snowflake.client.get_guid()
    return guid
get_snowflake_uuid()

4. 其他团队生成guid方案 

--- 百度uid-generator：
    https://gitee.com/mirrors/UidGenerator
    https://github.com/baidu/uid-generator
    https://blog.csdn.net/Jacksun_huang/article/details/99948429
--- Leaf—美团点评分布式ID生成系统：
    https://tech.meituan.com/2019/03/07/open-source-project-leaf.html
    https://tech.meituan.com/2017/04/21/mt-leaf.html　　
--- 雪花算法SpringBoot版
    https://gitee.com/darkranger/id-generator
--- 推荐基于python实现：
    https://www.cnblogs.com/oklizz/p/11865750.html
--- 其他：
    https://www.jianshu.com/p/1271babe6b08

参考：https://www.cnblogs.com/galengao/p/5780519.html