NumberUtils (idUtils numberUtils ULID 雪花 时分秒 ）

方式1：分布式id  --  雪花算法

 

package com.sea.common.utils;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Random;
import java.util.UUID;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class NumberUtils {    
    //雪花算法
    private static IdWorker snowIdWorker = null;
    private static synchronized IdWorker getSnowIdWorker() {
//        snowIdWorker = Optional.ofNullable(snowIdWorker).orElseGet(()-> new IdWorker(1l));
        if(snowIdWorker==null) 
        {
            snowIdWorker = new IdWorker(10l);
        }
        return snowIdWorker;
    }
    
    /**
     * 雪花算法id
     * @return
     */
    public  static Long  genId() {
        return getSnowIdWorker().nextId();
    }
    
    /**
     * 雪花算法id
     * @return
     */
    public  static String  genId(String prefix) {
        return prefix+getSnowIdWorker().nextId();
    }
    
    /**
     *带时间前缀yyyMMddHHmmss +雪花算法id
     * @return
     */
    public  static String  genNO() { //yyyyMMddHHmmssSSSSSS 纳秒
        String milliSecond = LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMddHHmmss"));
        return milliSecond + getSnowIdWorker().nextId();
    }
    
    /**
     *  prefix+带时间前缀yyyMMddHHmmss +雪花算法id
     * @param prefix
     * @return
     */
    public  static String  genNO(String prefix) {
        String milliSecond = LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMddHHmmss"));
        return prefix+milliSecond+getSnowIdWorker().nextId();
    }
    
    /**
     * @param prefix+yyyyMMddHHmmssSSS+2random
     * @return
     */
    public  static String  generateNumber(String prefix) {
        LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMddHHmmssSSSSSS");
        //to the millisecond
        String milliSecond = ldt.format(dtf);
        prefix+=milliSecond;
        /*Not use the random as current data growth */
        String rondomtail="";
        Random random=new Random();
        for(int i=0;i<5;i++){
            rondomtail+=random.nextInt(10);
        }
        //    2020 06 05 14 25   01947 25000
        return prefix+rondomtail;
    }
  
    
    /**
     * @param yyyyMMddHHmmssSSS+2random
     * @return
     */
    public  static String  genNum() {
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyMMddHHmmssSSSSSS");
        //to the millisecond
        String milliSecond = LocalDateTime.now().format(dtf);
        /*Not use the random as current data growth */
        String rondomtail="";
        Random random=new Random();
        for(int i=0;i<6;i++){
            rondomtail+=random.nextInt(10);
        }
        
        return milliSecond+rondomtail;
    }

    
    public static String genRandom(Integer len) 
    {
          /*Not use the random as current data growth */
            String rondomtail="";
            Random random=new Random();
            for(int i=0;i<len;i++){
                rondomtail+=random.nextInt(10);
            }
        return rondomtail;
    }
    
    /**
     * 唯一值  uui + 3 random
     */
    public static String genUUID() 
    {
         String uuid = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "");
         return uuid;
    }

    /**
     * "12.01"  ==>     true
     * "12"      ==>    true
     * "s2da"  ==>         false
     * " "     ==>         false
     */
    public static final String numberReg_ = "\\d+(\\.\\d+)?";
    public static boolean isNumber(String str) {
        if (StringUtils.isBlank(str)) {
            return false;
        }
        return str.matches(numberReg_);
    }
    
    
    public static class IdWorker {
        //因为二进制里第一个 bit 为如果是 1，那么都是负数，但是我们生成的 id 都是正数，所以第一个 bit 统一都是 0。
        //机器ID  2进制5位  32位减掉1位 31个
        private long workerId =new Random().nextInt(30);
        //机房ID 2进制5位  32位减掉1位 31个
        private long datacenterId=new Random().nextInt(30);
        //代表一毫秒内生成的多个id的最新序号  12位 4096 -1 = 4095 个
        private long sequence;
        //设置一个时间初始值    2^41 - 1   差不多可以用69年
        private long twepoch = 1641351690779L;
        //5位的机器id
        private long workerIdBits = 5L;
        //5位的机房id
        private long datacenterIdBits = 5L;
        //每毫秒内产生的id数 2 的 12次方
        private long sequenceBits = 12L;
        // 这个是二进制运算，就是5 bit最多只能有31个数字，也就是说机器id最多只能是32以内
        private long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);
        // 这个是一个意思，就是5 bit最多只能有31个数字，机房id最多只能是32以内
        private long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);

        private long workerIdShift = sequenceBits;
        private long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
        private long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;
        private long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);
        //记录产生时间毫秒数，判断是否是同1毫秒
        private long lastTimestamp = -1L;
        public long getWorkerId(){
            return workerId;
        }
        public long getDatacenterId() {
            return datacenterId;
        }
        public long getTimestamp() {
            return System.currentTimeMillis();
        }
        public IdWorker(Long sequence) {
            this.sequence = sequence;
        }
        public IdWorker(long workerId, long datacenterId, long sequence) {
            // 检查机房id和机器id是否超过31 不能小于0
            if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {
                throw new IllegalArgumentException(
                        String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0",maxWorkerId));
            }
            if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
                throw new IllegalArgumentException(
                String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0",maxDatacenterId));
            }
            this.workerId = workerId;
            this.datacenterId = datacenterId;
            this.sequence = sequence;
        }
        // 这个是核心方法，通过调用nextId()方法，让当前这台机器上的snowflake算法程序生成一个全局唯一的id
        public synchronized long nextId() {
            // 这儿就是获取当前时间戳，单位是毫秒
            long timestamp = timeGen();
            if (timestamp < lastTimestamp) {
                log.error("clock is moving backwards. Rejecting requests until %d.", lastTimestamp);
                throw new RuntimeException(String.format("Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds",lastTimestamp - timestamp));
            }
            // 下面是说假设在同一个毫秒内，又发送了一个请求生成一个id
            // 这个时候就得把seqence序号给递增1，最多就是4096
            if (lastTimestamp == timestamp) {
                // 这个意思是说一个毫秒内最多只能有4096个数字，无论你传递多少进来，
                //这个位运算保证始终就是在4096这个范围内，避免你自己传递个sequence超过了4096这个范围
                sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
                //当某一毫秒的时间，产生的id数 超过4095，系统会进入等待，直到下一毫秒，系统继续产生ID
                if (sequence == 0) {timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);}
            } else {
                sequence = 0;
            }
            // 这儿记录一下最近一次生成id的时间戳，单位是毫秒
            lastTimestamp = timestamp;
            // 这儿就是最核心的二进制位运算操作，生成一个64bit的id
            // 先将当前时间戳左移，放到41 bit那儿；将机房id左移放到5 bit那儿；将机器id左移放到5 bit那儿；将序号放最后12 bit
            // 最后拼接起来成一个64 bit的二进制数字，转换成10进制就是个long型
            return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) |
                    (datacenterId << datacenterIdShift) |
                    (workerId << workerIdShift) | sequence;
        }

        /**
         * 当某一毫秒的时间，产生的id数 超过4095，系统会进入等待，直到下一毫秒，系统继续产生ID
         * @param lastTimestamp
         * @return
         */
        private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
            long timestamp = timeGen();
            while (timestamp <= lastTimestamp) {
                timestamp = timeGen();
            }
            return timestamp;
        }
        //获取当前时间戳
        private long timeGen(){
            return System.currentTimeMillis();
        }
    }
}

 

 

  方式2：ULID特性：

 

 

• 与UUID的128位兼容性
• 每毫秒1.21e + 24个唯一ULID
• 按字典顺序(也就是字母顺序)排序！
• 规范地编码为26个字符串，而不是UUID的36个字符
• 使用Crockford的base32获得更好的效率和可读性（每个字符5位）
• 不区分大小写
• 没有特殊字符（URL安全）
• 单调排序顺序（正确检测并处理相同的毫秒

 

 

    应用场景

 

• 替换数据库自增id，无需DB参与主键生成
• 分布式环境下，替换UUID，全局唯一且毫秒精度有序
• 比如要按日期对数据库进行分区分表，可以使用ULID中嵌入的时间戳来选择正确的分区分表
• 如果毫秒精度是可以接受的（毫秒内无序），可以按照ULID排序，而不是单独的created_at字段

 

    在Maven项目中使用时，需要引入 ulid-creator依赖。

　　

<dependency>
      <groupId>com.github.f4b6a3</groupId>
      <artifactId>ulid-creator</artifactId>
      <version>5.1.0</version>
  </dependency>

 

使用：

// 常规
Ulid ulid = UlidCreator.getUlid();
 
// 单调排序
Ulid ulid = UlidCreator.getMonotonicUlid();

 

 方式3：时分秒

public class NumberUtils {
    
    /**
     * @param prefix+yyyyMMddHHmmssSSS+2random
     * @return
     */
    public  static String  generateNumber(String prefix) {
        LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMddHHmmssSSSSSS");
        //to the millisecond
        String milliSecond = ldt.format(dtf);
        prefix+=milliSecond;
        /*Not use the random as current data growth */
        String rondomtail="";
        Random random=new Random();
        for(int i=0;i<2;i++){
            rondomtail+=random.nextInt(10);
        }
        //    2020 06 05 14 25   01947 25
        return prefix+rondomtail;
    }
    
    
    /**
     * @param yyyyMMddHHmmssSSS+2random
     * @return
     */
    public  static String  genNO() {
        LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMddHHmmssSSSSSS");
        //to the millisecond
        String milliSecond = ldt.format(dtf);
        /*Not use the random as current data growth */
        String rondomtail="";
        Random random=new Random();
        for(int i=0;i<2;i++){
            rondomtail+=random.nextInt(10);
        }
        //    2020 06 05 14 25   01947 25
        return milliSecond+rondomtail;
    }
    
    
    /**
     * 唯一值  uui + 3 random
     */
    public static String genUUID() 
    {
         String uuid = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "");
          /*Not use the random as current data growth */
            String rondomtail="";
            Random random=new Random();
            for(int i=0;i<3;i++){
                rondomtail+=random.nextInt(10);
            }
        return uuid+rondomtail;
    }