【算法】自创的冰雹ID算法（Go版本）

开发调优
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这个ID算法是受雪花算法启发，自行改造的一个短时间戳版本的ID算法，算法分为Go和Rust两个版本。

时间戳生成

package types

import (	
    "time"
)

// 封装日期时间类型。
type DateTime struct {
	time.Time
}

// 获取当前的日期时间。
func Now() DateTime {
	return DateTime{
		Time: time.Now().In(loc),
	}
}

// 获取一个自`2022-02-22 22:22:22.0`以来的秒数时间戳。
func Timestamp() int64 {
	startline := time.Date(2022, 2, 22, 22, 22, 22, 0, loc).Unix()
	return Now().Unix() - startline
}

ID算法

// 提供基于雪花ID生成算法改进的短日期短主机板冰雹ID生成算法
package hail

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"

	"archgrid.xyz/ag/toolsbox/types"
)

// 用于记录当前冰雹ID组成内容的数据结构
type HailAlgorithm struct {
	hostSerial    int64
	lastTimestamp int64
	lastSequence  int64
	lock          sync.Mutex
}

var hailAlgorithmInstance *HailAlgorithm

// 获取当前已经完成初始化的冰雹ID生成算法实例，如果尚未完成初始化则会返回未初始化的错误。
func Get() (*HailAlgorithm, error) {
	if hailAlgorithmInstance == nil {
		return nil, &HailAlgorithmNotInitializedError{}
	}
	return hailAlgorithmInstance, nil
}

// 指定一个主机编号，并完成冰雹ID生成算法的初始化。
func Initialize(hostSerial int64) {
	hailAlgorithmInstance = &HailAlgorithm{
		hostSerial:    hostSerial,
		lastTimestamp: types.Timestamp(),
		lastSequence:  0,
		lock:          sync.Mutex{},
	}
}

// 返回一个可用的时间戳，如果主机发生了时间回拨，那么将等待一秒钟。
func (h *HailAlgorithm) timestamp() int64 {
	for {
		timestamp := types.Timestamp()
		if timestamp == h.lastTimestamp {
			h.lastTimestamp = timestamp
			return timestamp
		} else if timestamp > h.lastTimestamp {
			h.lastTimestamp = timestamp
			h.lastSequence = 0
			return timestamp
		}
		time.Sleep(1 * time.Second)
	}
}

// 生成一个冰雹ID。
func (h *HailAlgorithm) Generate() int64 {
	h.lock.Lock()
	defer h.lock.Unlock()
	timestamp := h.timestamp()
	h.lastSequence++
	return (timestamp << 20) | ((h.hostSerial & 0xffff) << 16) | (h.lastSequence & 0xffff_ffff)
}

// 生成一个冰雹ID，并将其转换为字符串。
func (h *HailAlgorithm) GenerateString() string {
	return fmt.Sprintf("%017d", h.Generate())
}

// 生成一个冰雹ID，将其转换为字符串并附加指定的前缀
func (h *HailAlgorithm) GeneratePrefixedString(prefix string) string {
	return fmt.Sprintf("%s%s", prefix, h.GenerateString())
}

HailAlgorithmNotInitializedError只是一个普通的错误，故代码不放了。

算法使用的时候使用主机编号初始化即可，初始化以后可以使用Get()来获取一个可以使用的算法实例，之后即可以使用Generate()来获取一个64位整形的ID。

至于本算法的容量，大家可以试试看。

PS：Rust版本功能要更完善一些。

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