揭秘：Java中生成唯一ID的6种方法，助你轻松搞定ID生成难题！

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2023-10-27 23:46:56

在Java中生成唯一ID：6种高效方法

在现代软件开发中，生成唯一ID对于识别和管理数据至关重要。Java提供了一系列方法来创建这些ID，每种方法都具有独特的优点和缺点。了解这些方法将使您能够根据您的具体需求选择最佳的解决方案。

1. UUID：强大的通用唯一标识符

优点：

完全随机，安全性极高
可移植性强，可在各种平台使用
生成简单

缺点：

冗长，占用较多空间
相对低效
不适用于主键

2. 雪花算法：高性能分布式ID生成

优点：

每秒生成数百万个高性能ID
分布式设计，支持大规模并发
可扩展性强

缺点：

需要依赖第三方库
配置相对复杂

示例代码：

import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SnowflakeIdWorker {

    private static final Cache<Long, Long> WORKER_ID_CACHE = Caffeine.newBuilder()
            .expireAfterWrite(1, TimeUnit.HOURS)
            .build();

    private static final long EPOCH = 1420041600000L;

    private final long workerId;
    private long sequence = 0L;
    private long lastTimestamp = -1L;

    public SnowflakeIdWorker(long workerId) {
        this.workerId = workerId;
    }

    public synchronized long nextId() {
        long timestamp = timeGen();
        if (timestamp < lastTimestamp) {
            throw new RuntimeException("Clock moved backwards.");
        }

        if (lastTimestamp == timestamp) {
            sequence = (sequence + 1) & 0xFFF;
            if (sequence == 0) {
                timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
            }
        } else {
            sequence = 0;
        }

        lastTimestamp = timestamp;

        return ((timestamp - EPOCH) << 22) | (workerId << 12) | sequence;
    }

    private static long timeGen() {
        return System.currentTimeMillis();
    }

    private static long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
        long timestamp = timeGen();
        while (timestamp <= lastTimestamp) {
            timestamp = timeGen();
        }
        return timestamp;
    }
}

3. GUID：全局唯一标识符

优点：

完全随机，安全性极高
可移植性强
生成简单

缺点：

冗长，占用较多空间
相对低效
不适用于主键

4. nanoID：小巧快速的ID生成

优点：

极小巧，仅数百字节
极快速，每秒生成数百万个ID
安全性高，ID重复可能性极低

缺点：

依赖第三方库
不适用于主键

示例代码：

import io.github.poorguy.nanoId.NanoId;

public class NanoIdGenerator {

    public static void main(String[] args) {
        NanoId nanoId = NanoId.newNanoId();
        String id = nanoId.nextId();
        System.out.println(id);
    }
}

5. MongoDB ObjectId：针对MongoDB的ID生成

优点：

简单易用
与MongoDB无缝集成
安全性高，ID重复可能性极低

缺点：

仅适用于MongoDB
不适用于主键

示例代码：

import org.bson.types.ObjectId;

public class ObjectIdGenerator {

    public static void main(String[] args) {
        ObjectId objectId = new ObjectId();
        System.out.println(objectId.toString());
    }
}

6. Java原生UUID：简单易用的内置ID生成

优点：

简单易用
与Java无缝集成
安全性高，ID重复可能性极低

缺点：

冗长，占用较多空间
相对低效
不适用于主键

示例代码：

import java.util.UUID;

public class UUIDGenerator {

    public static void main(String[] args) {
        UUID uuid = UUID.randomUUID();
        System.out.println(uuid.toString());
    }
}

结论

了解Java中不同的ID生成方法至关重要。根据您的特定需求，您可以在安全性、性能和空间效率之间进行权衡。在需要最高安全性的情况下，UUID是一个可靠的选择，而雪花算法非常适合分布式系统中高性能ID生成。对于小巧快速，nanoID是一个不错的选择，而ObjectId则专用于MongoDB集成。最终，选择正确的ID生成方法将有助于创建高效且安全的系统。