改进版 .NET 雪花算法组件

ClockSnowFlake 是 一个基于.NET开源的改进版雪花算法组件，这个库主要解决了原生雪花算法的时间回拨问题。

ClockSnowFlake 傻瓜式配置，开箱即用，支持自定义 WorkId。

如何使用？

1.通过 Nuget 安装 ClockSnowFlake。

Install-Package ClockSnowFlake

2.修改 Startup.cs

public class Startup
{
    //...
    
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        //configuration
        services.AddSnowFlakeId(x => x.WorkId = 2);
    }    
}

3.使用 IdGener 生成 Id

[ApiController]
[Route("[controller]/[action]")]
public class SnowFlakeController : ControllerBase
{
    /// <summary>
    /// 获取Id
    /// </summary>
    [HttpGet]
    public long GetId()
    {
        return IdGener.GetLong();
    }
}

雪花算法的时间回拨问题

简单说就是时间被调整回到了之前的时间，由于雪花算法重度依赖机器的当前时间，所以一旦发生时间回拨，将有可能导致生成的 ID 可能与此前已经生成的某个 ID 重复（前提是刚好在同一毫秒生成 ID 时序列号也刚好一致），这就是雪花算法最经常讨论的问题。

这个现象发生的原因可能有，网络时间校准、人工设置错误、出现负闰秒等。

在原生的雪花算法中，出现时间回拨问题后，会支持抛出异常，由应用来处理错误， 如果是在一个并发不高或者请求量不大的业务系统中，错误等待或者重试的策略问题不大，但是如果是在一个高并发的系统中，这种策略显得过于粗暴。

如何解决?

这里采用的是一种基于修改扩展位的思路，基于时钟序列的雪花算法 二进制64位长整型数字：1bit保留 + 41bit时间戳 + 3位时钟序列 + 7bit机器 + 12bit序列号。

如上图，将原本10位的机器码拆分成3位时钟序列及7位机器码，发生时间回拨的时候，时间已经发生了变化，那么这时将时钟序列新增1位，重新定义整个雪花Id 为了避免实例重启引起时间序列丢失，因此时钟序列最好通过DB/缓存等方式存储起来。