go_zh/pkg/order/order.go

package order

import (
	"fmt"
	"sync"
	"sync/atomic"
	"time"
)

// 更安全的版本：带毫秒时间戳
type Generator struct {
	machineID int
	lastTime  int64 // 上次时间（毫秒）
	sequence  int64
	mu        sync.Mutex
}

func NewOrderNoGenerator(machineID int) *Generator {
	return &Generator{
		machineID: machineID,
		lastTime:  time.Now().UnixMilli(),
		sequence:  0,
	}
}

func (g *Generator) Generate() string {
	g.mu.Lock()
	defer g.mu.Unlock()

	currentTime := time.Now().UnixMilli()

	if currentTime == g.lastTime {
		g.sequence++
	} else {
		g.sequence = 1
		g.lastTime = currentTime
	}

	// 格式化时间，包含毫秒
	t := time.UnixMilli(currentTime)
	// 格式：年月日时分秒 + 毫秒(3位) + 机器ID + 序列号
	return fmt.Sprintf("%s%03d%02d%04d",
		t.Format("20060102150405"), // 14位
		t.Nanosecond()/1e6,         // 3位毫秒
		g.machineID,                // 2位
		g.sequence,                 // 4位
	)
}

// GenerateString 生成字符串格式订单号
func (g *Generator) GenerateString(prefix string) string {
	// 调用无锁Generate获取ID
	id := g.Generate()

	// 格式化为字符串
	return fmt.Sprintf("%s%s", prefix, id)
}

type GeneratorV3 struct {
	machineID int
	// 使用一个64位整数存储时间戳(42位)和序列号(22位)
	// 这样可以原子操作，不需要锁
	counter uint64
}

func NewOrderNoGeneratorV3(machineID int) *GeneratorV3 {
	return &GeneratorV3{
		machineID: machineID,
		counter:   0,
	}
}

func (g *GeneratorV3) Generate() string {
	// 获取当前毫秒时间戳
	now := uint64(time.Now().UnixMilli())

	// 原子操作获取下一个ID
	var lastTime, seq uint64
	for {
		old := atomic.LoadUint64(&g.counter)
		lastTime = old >> 22 // 高42位是时间戳
		seq = old & 0x3FFFFF // 低22位是序列号

		if now > lastTime {
			// 时间戳变化，重置序列号
			seq = 0
			lastTime = now
		} else if seq >= 0x3FFFFF { // 序列号达到最大值
			// 等待下一毫秒
			for now <= lastTime {
				time.Sleep(100 * time.Microsecond)
				now = uint64(time.Now().UnixMilli())
			}
			seq = 0
			lastTime = now
		} else {
			seq++
		}

		newVal := (lastTime << 22) | (seq & 0x3FFFFF)
		if atomic.CompareAndSwapUint64(&g.counter, old, newVal) {
			break
		}
	}

	// 格式化输出
	t := time.UnixMilli(int64(lastTime))
	return fmt.Sprintf("%s%03d%02d%06d",
		t.Format("20060102150405"),
		t.Nanosecond()/1e6,
		g.machineID,
		seq,
	)
}

// 并发测试函数
func TestConcurrentGeneration() {
	fmt.Println("=== 并发测试 ===")
	generator := NewOrderNoGenerator(1)

	// 使用map检查重复
	results := sync.Map{}
	var wg sync.WaitGroup
	start := time.Now()

	// 启动1000个协程同时生成订单号
	for i := 0; i < 1000; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(id int) {
			defer wg.Done()
			orderNo := generator.Generate()

			// 检查是否重复
			if _, loaded := results.LoadOrStore(orderNo, true); loaded {
				fmt.Printf("⚠️  发现重复订单号: %s\n", orderNo)
			}
		}(i)
	}

	wg.Wait()
	elapsed := time.Since(start)

	// 统计结果
	count := 0
	results.Range(func(key, value interface{}) bool {
		count++
		return true
	})

	fmt.Printf("生成 %d 个订单号，耗时 %v\n", count, elapsed)
	fmt.Printf("平均每秒生成: %.0f 个\n", float64(count)/elapsed.Seconds())
}

// 测试V3版本的并发
func TestConcurrentGenerationV3() {
	fmt.Println("\n=== 测试V3版本并发 ===")
	generator := NewOrderNoGeneratorV3(1)

	results := sync.Map{}
	var wg sync.WaitGroup
	start := time.Now()

	// 启动10000个协程同时生成订单号
	for i := 0; i < 10000; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(id int) {
			defer wg.Done()
			orderNo := generator.Generate()

			// 检查是否重复
			if _, loaded := results.LoadOrStore(orderNo, true); loaded {
				fmt.Printf("⚠️ V3 - 发现重复订单号: %s\n", orderNo)
			}
		}(i)
	}

	wg.Wait()
	elapsed := time.Since(start)

	// 统计结果
	count := 0
	results.Range(func(key, value interface{}) bool {
		count++
		return true
	})

	fmt.Printf("V3 - 生成 %d 个订单号，耗时 %v\n", count, elapsed)
	fmt.Printf("V3 - 平均每秒生成: %.0f 个\n", float64(count)/elapsed.Seconds())
}

// 压力测试：持续生成订单号
func StressTest() {
	fmt.Println("\n=== 压力测试 ===")
	generator := NewOrderNoGeneratorV3(1)

	results := sync.Map{}
	duplicateCount := 0
	var duplicateMutex sync.Mutex

	// 持续生成5秒
	stop := time.After(5 * time.Second)
	start := time.Now()

	for i := 0; ; i++ {
		select {
		case <-stop:
			elapsed := time.Since(start)
			totalCount := 0
			results.Range(func(key, value interface{}) bool {
				totalCount++
				return true
			})

			fmt.Printf("压力测试 - 总生成: %d 个订单号\n", i)
			fmt.Printf("压力测试 - 唯一订单号: %d 个\n", totalCount)
			fmt.Printf("压力测试 - 重复数: %d 个\n", duplicateCount)
			fmt.Printf("压力测试 - 耗时: %v\n", elapsed)
			fmt.Printf("压力测试 - QPS: %.0f\n", float64(i)/elapsed.Seconds())
			return

		default:
			orderNo := generator.Generate()
			if _, loaded := results.LoadOrStore(orderNo, true); loaded {
				duplicateMutex.Lock()
				duplicateCount++
				duplicateMutex.Unlock()
			}
		}
	}
}