MSSQL实现雪花算法的研究-猿码集

1. 研究背景

MSSQL是一款常用的关系型数据库管理系统，而雪花算法是一个高效的分布式ID生成算法，被广泛应用于分布式系统中。因此，在MSSQL中实现雪花算法能够为分布式系统提供更加便利的ID生成方式。

2. 雪花算法简介

雪花算法又称为SnowFlake算法，是Twitter公司开发的一种分布式ID生成算法。该算法生成的ID是一个64位的整数，其中包含了以下几部分：

2.1 符号位（1位）

由于生成的ID是正整数，因此符号位固定为0。

2.2 时间戳（41位）

时间戳表示生成ID的时间，精确到毫秒级别。因此，该部分共可以表示2^41-1个不同的时间戳，相当于可以支持68年的时间戳生成。

2.3 数据中心ID（5位）

数据中心ID表示数据所在的数据中心的编号，在同一分布式系统中不同的数据中心可以分配不同的编号。因此，该部分可以支持2^5=32个不同的数据中心。

2.4 机器ID（5位）

机器ID表示某台服务器的编号，在同一数据中心内不同的服务器可以分配不同的编号。因此，该部分可以支持2^5=32个不同的服务器。

2.5 毫秒内序列号（12位）

毫秒内序列号表示在生成ID的时间戳内部，发生了多少次ID生成请求。因此，该部分可以支持2^12-1=4095个不同的序列号。

雪花算法生成的ID具有以下特点：

全局唯一。

时间戳有序。

高可用性，可以支持高达4095次ID生成请求。

3. MSSQL下实现雪花算法

要在MSSQL数据库中实现雪花算法，需要进行以下步骤：

3.1 创建表


CREATE TABLE SFLAKE
(
    id BIGINT PRIMARY KEY,
    dcid TINYINT,
    mcid TINYINT,
    seq SMALLINT,
    ctime BIGINT
)

在这个表中，id表示生成的ID，dcid表示数据中心ID，mcid表示机器ID，seq表示毫秒内序列号，ctime表示生成ID的时间戳。

3.2 创建存储过程


CREATE PROCEDURE SFLAKE_GETID
    @dcid TINYINT, -- 数据中心ID
    @mcid TINYINT, -- 机器ID
    @pid BIGINT OUTPUT -- 返回的ID
AS
BEGIN
    DECLARE @ts BIGINT
    DECLARE @rid BIGINT
    DECLARE @retry INT
    SET @retry = 0
    WHILE (@retry <= 3) -- 最多重试3次
    BEGIN
        SET @ts = DATEDIFF(MILLISECOND, '2020-01-01', GETDATE())
        -- 计算毫秒内序列号
        DECLARE @seq SMALLINT
        SELECT @seq = ISNULL(MAX(seq), 0) + 1 FROM SFLAKE 
        WHERE ctime = @ts AND dcid = @dcid AND mcid = @mcid
        IF (@seq > 4095) -- 序列号超出范围，需要等待下一毫秒
        BEGIN
            SET @ts = @ts + 1
            SET @seq = 0
        END
        UPDATE SFLAKE SET seq = @seq, ctime = @ts WHERE ctime = @ts AND dcid = @dcid AND mcid = @mcid
        -- 查询生成的ID
        SELECT @rid = ((@ts - DATEDIFF(MILLISECOND, '2020-01-01', '2020-01-01')) << 22) 
            | (@dcid << 17) | (@mcid << 12) | @seq
        IF (@rid IS NOT NULL) -- 成功生成ID，退出循环
            BREAK
        SET @retry = @retry + 1
        WAITFOR DELAY '00:00:00.001' -- 等待1毫秒
    END
    SET @pid = @rid
END

这个存储过程接收数据中心ID和机器ID作为输入参数，返回生成的ID。

3.3 调用存储过程获取ID

DECLARE @id BIGINT EXEC SFLAKE_GETID 1, 1, @id OUTPUT

调用存储过程可以获取生成的ID，其中输入参数分别为数据中心ID和机器ID。

4. 总结

MSSQL实现雪花算法可以为分布式系统提供一种高效、便捷的ID生成方式，通过创建表和存储过程，可以很方便地实现这一功能。

MSSQL实现雪花算法的研究