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基于Redis的統(tǒng)一發(fā)號(hào)器實(shí)現(xiàn)
Redis是一款高性能的Key-Value數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，通常被用作緩存、消息隊(duì)列等。Redis提供了多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的支持，例如String、Hash、List等，其中之一便是新鮮出爐的Bitmap數(shù)據(jù)類型。
Bitmap是一種位圖數(shù)據(jù)類型，可以看做是一組二進(jìn)制位的序列，常用于大規(guī)模數(shù)據(jù)狀態(tài)的存儲(chǔ)，例如用戶是否登錄、用戶是否閱讀過某篇文章等。除此之外，Bitmap還有一個(gè)非常實(shí)用的應(yīng)用場(chǎng)景，那就是快速生成全局唯一id。
這里我們使用Redis中的Bitmap數(shù)據(jù)類型，基于JAVA語言實(shí)現(xiàn)一個(gè)統(tǒng)一的發(fā)號(hào)器。
1. 實(shí)現(xiàn)原理
利用Redis提供的位圖數(shù)據(jù)類型，每當(dāng)有新的ID請(qǐng)求時(shí)，我們就根據(jù)當(dāng)前時(shí)間生成一個(gè)唯一的字符串作為ID，然后將其轉(zhuǎn)化為ASCII編碼，按位拆分成64個(gè)二進(jìn)制位來存儲(chǔ)。每當(dāng)一個(gè)ID請(qǐng)求成功，相應(yīng)的位圖位就被設(shè)置為1，已被分配的ID相應(yīng)的位圖位就不斷往后推進(jìn)，未被分配的ID在位圖上的位值均為0，每次請(qǐng)求都會(huì)從右往左掃描位圖，找到第一個(gè)為0的位，將其值置為1并返回相應(yīng)的ID。當(dāng)位圖的位數(shù)達(dá)到2^64時(shí)，位圖中所有位的值都為1，此時(shí)發(fā)號(hào)器將不再能夠進(jìn)行ID分配。
2. 代碼實(shí)現(xiàn)
以下是JAVA語言實(shí)現(xiàn)的redis統(tǒng)一發(fā)號(hào)器的代碼實(shí)現(xiàn)：
“`java
public class RedisGenerator {
//用于存儲(chǔ)Redis連接
private final static JedisPool jedisPool;
//位圖數(shù)據(jù)長度
private final static int BIYMA_SIZE = Integer.MAX_VALUE;
static {
jedisPool = new JedisPool(new JedisPoolConfig(), “l(fā)ocalhost”);
}
public static String genId() throws Exception {
Jedis jedis = null;
try {
jedis = jedisPool.getResource();
//計(jì)算位圖下標(biāo)和二進(jìn)制位偏移量
long offset = jedis.bitpos(“id”, false);
if (offset == -1) {
offset = 0;
}
int index = (int) (offset / 8);
int offsetBit = (int) (offset % 8);
byte[] bytes = jedis.get(“id”.getBytes());
if (bytes == null || bytes.length == 0) {
bytes = new byte[BIYMA_SIZE / 8 + 1];
}
//處理跨字節(jié)的情況
if ((offsetBit + 64) > 8) {
for (int i = 0; i
bytes[index + i] |= (byte) (0x01
}
for (int i = 8 – offsetBit; i
bytes[index + i] |= (byte) (0x01
}
} else {
for (int i = 0; i
bytes[index] |= (byte) (0x01
}
}
jedis.set(“id”.getBytes(), bytes);
return UUID.randomUUID().toString();
} catch (Exception e) {
throw new Exception(“genId exception, message:” + e.getMessage());
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
}
public static void mn(String[] args) {
try {
String id = RedisGenerator.genId();
System.out.println(“ID: ” + id);
} catch (Exception e) {
System.err.println(“Exception: ” + e.getMessage());
}
}
}
3. 總結(jié)
本文基于Redis的Bitmap數(shù)據(jù)類型實(shí)現(xiàn)了一個(gè)線程安全的統(tǒng)一發(fā)號(hào)器，利用位圖存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在處理大量ID分配時(shí)具有更高的性能和空間效率，其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)和擴(kuò)展，適用于任何需要進(jìn)行ID分配的場(chǎng)景。
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標(biāo)題名稱：基于Redis的統(tǒng)一發(fā)號(hào)器實(shí)現(xiàn)（redis統(tǒng)一發(fā)號(hào)器）
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