在SpringBoot中實(shí)現(xiàn)一個(gè)訂單號(hào)生成系統(tǒng)的示例代碼
1. UUID
最簡(jiǎn)單的方法是使用UUID生成唯一的訂單號(hào)。UUID(Universally Unique Identifier)是一種廣泛使用的標(biāo)識(shí)符,由128位組成,通常以32個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字表示,分為五組,形式為8-4-4-4-12的字符串,例如123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000
。UUID全球唯一,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,但缺點(diǎn)是UUID較長(zhǎng),不易記憶和存儲(chǔ)。
實(shí)例代碼
Java中生成UUID的示例代碼如下:
import java.util.UUID; public class UUIDGenerator { public static String generateUUID() { // 生成一個(gè)UUID UUID uuid = UUID.randomUUID(); // 將UUID轉(zhuǎn)換為字符串 String uuidAsString = uuid.toString(); // 返回UUID字符串 return uuidAsString; } public static void main(String[] args) { String uuid = generateUUID(); System.out.println("Generated UUID: " + uuid); } }
2. 數(shù)據(jù)庫序列或自增ID
利用數(shù)據(jù)庫的序列(如PostgreSQL的SEQUENCE)或自增ID(如MySQL的AUTO_INCREMENT)生成唯一的訂單號(hào)。數(shù)據(jù)庫序列或自增ID是一種常見的生成唯一標(biāo)識(shí)符的方法,特別是在單體應(yīng)用或非分布式系統(tǒng)中。這種方法依賴于數(shù)據(jù)庫的內(nèi)置機(jī)制來保證每次插入新記錄時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符,缺點(diǎn)是難以在分布式環(huán)境中維護(hù)唯一性。
// 假設(shè)使用JPA @Entity public class Order { @Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO) private Long id; // 其他屬性 }
數(shù)據(jù)庫序列(如PostgreSQL的SEQUENCE)
CREATE SEQUENCE order_id_seq START WITH 1 INCREMENT BY 1; CREATE TABLE orders ( order_id bigint NOT NULL DEFAULT nextval('order_id_seq'), order_data text );
自增ID(如MySQL的AUTO_INCREMENT)
CREATE TABLE orders ( order_id INT AUTO_INCREMENT, order_data TEXT, PRIMARY KEY (order_id) );
3. 時(shí)間戳+隨機(jī)數(shù)/序列
結(jié)合時(shí)間戳和隨機(jī)數(shù)(或自定義序列)生成訂單號(hào),以保證唯一性和可讀性??梢酝ㄟ^添加業(yè)務(wù)相關(guān)的前綴來增強(qiáng)業(yè)務(wù)相關(guān)性。
實(shí)例代碼
以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的Java示例,展示了如何結(jié)合時(shí)間戳、隨機(jī)數(shù)和業(yè)務(wù)前綴生成訂單號(hào):
import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom; public class OrderNumberGenerator { private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmss"); private static final int RANDOM_NUM_BOUND = 10000; // 定義隨機(jī)數(shù)范圍 public static String generateOrderNumber(String prefix) { // 生成時(shí)間戳部分 String timestamp = dateFormat.format(new Date()); // 生成隨機(jī)數(shù)部分 int randomNumber = ThreadLocalRandom.current().nextInt(RANDOM_NUM_BOUND); // 組合成訂單號(hào) return prefix + timestamp + String.format("%04d", randomNumber); } public static void main(String[] args) { // 示例:生成訂單號(hào),假設(shè)業(yè)務(wù)前綴為"ORD" String orderNumber = generateOrderNumber("ORD"); System.out.println("Generated Order Number: " + orderNumber); } }
4. 分布式唯一ID生成方案
在分布式系統(tǒng)中,可以使用像Twitter的Snowflake算法生成唯一的ID。Snowflake算法可以生成一個(gè)64位的長(zhǎng)整數(shù),其中包含時(shí)間戳、數(shù)據(jù)中心ID、機(jī)器ID和序列號(hào),以確保生成的ID既唯一又有序。
Snowflake ID結(jié)構(gòu)
Snowflake生成的64位ID可以分為以下幾個(gè)部分:
- 1位符號(hào)位:由于整數(shù)的最高位是符號(hào)位,且64位整數(shù)中的最高位為符號(hào)位,通常這一位為0,保證ID為正數(shù)。
- 41位時(shí)間戳位:記錄時(shí)間戳的差值(相對(duì)于某個(gè)固定的時(shí)間點(diǎn)),單位到毫秒。41位時(shí)間戳可以使用69年。
- 10位數(shù)據(jù)中心ID和機(jī)器ID:通常分為5位數(shù)據(jù)中心ID和5位機(jī)器ID,最多支持32個(gè)數(shù)據(jù)中心,每個(gè)數(shù)據(jù)中心最多支持32臺(tái)機(jī)器。
- 12位序列號(hào):用來記錄同一毫秒內(nèi)生成的不同ID,12位序列號(hào)支持每個(gè)節(jié)點(diǎn)每毫秒產(chǎn)生4096個(gè)ID序號(hào)。
以下是一個(gè)簡(jiǎn)化的Snowflake算法實(shí)現(xiàn)示例:
public class SnowflakeIdGenerator { private long datacenterId; // 數(shù)據(jù)中心ID private long machineId; // 機(jī)器ID private long sequence = 0L; // 序列號(hào) private long lastTimestamp = -1L; // 上一次時(shí)間戳 private final long twepoch = 1288834974657L; private final long datacenterIdBits = 5L; private final long machineIdBits = 5L; private final long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits); private final long maxMachineId = -1L ^ (-1L << machineIdBits); private final long sequenceBits = 12L; private final long machineIdShift = sequenceBits; private final long datacenterIdShift = sequenceBits + machineIdBits; private final long timestampLeftShift = sequenceBits + machineIdBits + datacenterIdBits; private final long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits); public SnowflakeIdGenerator(long datacenterId, long machineId) { if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) { throw new IllegalArgumentException("datacenterId can't be greater than %d or less than 0"); } if (machineId > maxMachineId || machineId < 0) { throw new IllegalArgumentException("machineId can't be greater than %d or less than 0"); } this.datacenterId = datacenterId; this.machineId = machineId; } public synchronized long nextId() { long timestamp = System.currentTimeMillis(); if (timestamp < lastTimestamp) { throw new RuntimeException("Clock moved backwards. Refusing to generate id"); } if (lastTimestamp == timestamp) { sequence = (sequence + 1) & sequenceMask; if (sequence == 0) { timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp); } } else { sequence = 0L; } lastTimestamp = timestamp; return ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) | (datacenterId << datacenterIdShift) | (machineId << machineIdShift) | sequence; } private long tilNextMillis(long lastTimestamp) { long timestamp = System.currentTimeMillis(); while (timestamp <= lastTimestamp) { timestamp = System.currentTimeMillis(); } return timestamp; } }
下面是對(duì)這段代碼的逐行解釋:
類定義和變量初始化
private long datacenterId;
定義數(shù)據(jù)中心ID。private long machineId;
定義機(jī)器ID。private long sequence = 0L;
序列號(hào),用于同一毫秒內(nèi)生成多個(gè)ID時(shí)區(qū)分這些ID。private long lastTimestamp = -1L;
上一次生成ID的時(shí)間戳。
以下是Snowflake算法的一些關(guān)鍵參數(shù):
private final long twepoch = 1288834974657L;
系統(tǒng)的起始時(shí)間戳,這里是Snowflake算法的作者選擇的一個(gè)固定的時(shí)間點(diǎn)(2010-11-04 09:42:54.657 GMT)。private final long datacenterIdBits = 5L;
數(shù)據(jù)中心ID所占的位數(shù)。private final long machineIdBits = 5L;
機(jī)器ID所占的位數(shù)。private final long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);
數(shù)據(jù)中心ID的最大值,這里通過位運(yùn)算計(jì)算得出。private final long maxMachineId = -1L ^ (-1L << machineIdBits);
機(jī)器ID的最大值,同樣通過位運(yùn)算得出。private final long sequenceBits = 12L;
序列號(hào)占用的位數(shù)。
以下是一些用于位運(yùn)算的參數(shù),用于計(jì)算最終的ID:
private final long machineIdShift = sequenceBits;
機(jī)器ID的偏移位數(shù)。private final long datacenterIdShift = sequenceBits + machineIdBits;
數(shù)據(jù)中心ID的偏移位數(shù)。private final long timestampLeftShift = sequenceBits + machineIdBits + datacenterIdBits;
時(shí)間戳的偏移位數(shù)。private final long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);
用于保證序列號(hào)在指定范圍內(nèi)循環(huán)。
構(gòu)造函數(shù)
- 構(gòu)造函數(shù)
SnowflakeIdGenerator(long datacenterId, long machineId)
接收數(shù)據(jù)中心ID和機(jī)器ID作為參數(shù),并對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn),確保它們?cè)诤戏ǚ秶鷥?nèi)。
ID生成方法
public synchronized long nextId()
是生成ID的核心方法,使用synchronized
保證線程安全。- 首先獲取當(dāng)前時(shí)間戳。
- 如果當(dāng)前時(shí)間戳小于上一次生成ID的時(shí)間戳,拋出異常,因?yàn)闀r(shí)鐘回?fù)軙?huì)導(dǎo)致ID重復(fù)。
- 如果當(dāng)前時(shí)間戳等于上一次的時(shí)間戳(即同一毫秒內(nèi)),通過增加序列號(hào)生成不同的ID;如果序列號(hào)溢出(超過最大值),則等待到下一個(gè)毫秒。
- 如果當(dāng)前時(shí)間戳大于上一次的時(shí)間戳,重置序列號(hào)為0。
- 最后,將時(shí)間戳、數(shù)據(jù)中心ID、機(jī)器ID和序列號(hào)按照各自的偏移量左移,然后進(jìn)行位或運(yùn)算,組合成一個(gè)64位的ID。
輔助方法
private long tilNextMillis(long lastTimestamp)
是一個(gè)輔助方法,用于在序列號(hào)溢出時(shí)等待直到下一個(gè)毫秒。
以上就是在SpringBoot中設(shè)計(jì)一個(gè)訂單號(hào)生成系統(tǒng)的示例代碼的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于SpringBoot訂單號(hào)生成系統(tǒng)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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