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April 5, 2019 本文阅读量次

介绍一下snowflake和rc4

snowflake是twitter公司开源的生成唯一ID的网络服务，具有很强的伸缩性，这里只取用生成唯一ID的算法部分。rc4（Rivest Cipher 4）是一种流加密算法，密钥长度可变，它的加解密使用相同的密钥，因此也属于对称加密算法。

snowflake是twitter公司开源的生成唯一ID的网络服务，具有很强的伸缩性，这里只取用生成唯一ID的算法部分。 rc4（Rivest Cipher 4）是一种流加密算法，密钥长度可变，它的加解密使用相同的密钥，因此也属于对称加密算法。

为啥要介绍这两种算法？

其一，snowflake可以生成唯一ID，而相比与UUID，snowflake生成的ID更加“好用”，这个放在后面解释。 其二，UUID和snowflake虽然可以生成唯一ID，但是无法适用于所有场景，譬如说“生成推广码”。生成推广码的时候，希望尽可能短而精，很明显唯一ID都不太短。

snowflake

snowflake的唯一ID是一个64bit的int型数据，相较于UUID来说耗费空间更小，可以更方便的作为数据库主键来索引和排序。

snowflake

生成过程：

  • 置0不用
  • timestamp（41bits）精确到ms。
  • machine-id（10bits）该部分其实由datacenterId和workerId两部分组成，这两部分是在配置文件中指明的。datacenterId（5bits）方便搭建多个生成uid的service，并保证uid不重复。workerId（5bits）是实际server机器的代号，最大到32，同一个datacenter下的workerId是不能重复的。
  • sequence-id(12bits)，该id可以表示4096个数字，它是在time相同的情况下，递增该值直到为0，即一个循环结束，此时便只能等到下一个ms到来，一般情况下4096/ms的请求是不太可能出现的，所以足够使用了。

优势和缺陷：

  • 速度快，无依赖，原理和实现简单，也可以根据自己的需求做算法调整
  • 依赖机器时间，如果时间回拨可能导致重复的ID

rc4

RC4加密算法也是一种基于密钥流的加密算法。

首先，rc4根据明文和密钥生成的密钥流，其长度和明文的长度是相等的，也就是说明文的长度是500字节，那么密钥流也是500字节，这也是我们用来生成推广码的原因之一了；其次，rc4是是对称加密完全可以通过密文得到明文，也就是说在生成码的时候把必要信息放在明文中，在使用密文的时候可以不用查库也能得到相关的信息，譬如用户ID，这是原因之二。

使用场景

现在需要生成一种码，短小易记，且唯一，但并不需要大量。

上述的snowflake和UUID都很容易实现唯一，但是短小就不符合要求了。因为并不需要大量生成这种码，因此我们考虑用自增ID + RC4来实现：

package main

import (
	"crypto/rc4"
	"encoding/hex"
	"fmt"
	"log"
)

func main() {
	cipher, err := rc4.NewCipher([]byte("thisiskey"))
	if err != nil {
		log.Fatalf("wrong with NewCipher: %v", err)
	}

	c := map[string]bool{}
	for i := 0; i < 1000; i++ {
		src := []byte(fmt.Sprintf("%7d", i))
		dst := make([]byte, len(src))
		cipher.XORKeyStream(dst, src)
		s := toString(dst) // 密文是不可读的字节流，这里采用hex编码
		println(s)         // 形如：a09def6b6e4797
		c[s] = true
	}

	println(len(c)) # 1000
}

func toString(src []byte) string {
	return hex.EncodeToString(src)
}

参考