스노우플레이크 방식으로 주문번호 생성하기

개요

Orders 테이블에 order_id 컬럼을 order_no 컬럼으로 변경하면서,

PK 생성 방식을 AUTO_INCREMENT에서 다른 방식으로 변경이 필요했다.

 

스노우플레이크 알고리즘을 선택한 이유

1. 분산 환경에서 장점이 있는 알고리즘
       스노우플레이크 알고리즘은 분산 환경에서 고유한 ID를 생성하는 데 최적화된 알고리즘이다.
       우리 프로그램은 단일 서버에서 단일 스레드로 동작하는 구조라 분산 시스템은 아니지만,
       적용해보며 학습하고 싶었다.
2. 가독성 문제
       주문 목록 조회 API에서 주문번호를 유저가 직접 확인할 수 있도록 설계했다.
       하지만 UUID(128비트)는 문자열 길이가 길어 가독성이 떨어지는 문제가 있어, 더 짧고 직관적인 ID가 필요했다.
3. DB에서 유리
       UUID보다 짧은 길이를 가지므로 DB 저장 및 검색 성능에 유리하다.
       데이터베이스 인덱싱 효율이 높아지고, bigint(64비트) 타입으로 저장할 수 있어 관리가 용이하다.

참고: https://f-lab.kr/insight/uuid-vs-snowflake-20241230

효율적인 주문 번호 생성: UUID와 스노우플레이크 알고리즘 비교

 

적용 방법

public class SnowflakeOrderNoGenerator {
    private static final long epoch = 1740787200000L;  // 2025-03-01 00:00:00 UTC
    private static final long machineId = 0L;  // 단일 서버
    private static final long maxSequence = 4095;  // 같은 밀리초에서 4096개 ID 생성 가능

    private static long lastTimestamp = -1L;   // 마지막으로 생성한 타임 스탬프
    private static long sequence = 0L; // 같은 밀리초에서 증가하는 시퀀스 값

    public static synchronized long generateOrderNo() {
        long currentTimestamp = System.currentTimeMillis();

        if (currentTimestamp < lastTimestamp) {
            throw new IllegalStateException("Clock moved backwards. Refusing to generate ID");
        }

        // 같은 밀리초인 경우 sequence 값 증가
        if (currentTimestamp == lastTimestamp) {
            sequence = (sequence + 1) & maxSequence;
            if (sequence == 0) {
                while (currentTimestamp <= lastTimestamp) {
                    currentTimestamp = System.currentTimeMillis();
                }
            }
        } else {
            sequence = 0;
        }

        lastTimestamp = currentTimestamp;

        // 순차적이고 유일한 64비트 정수형 ID 생성
        return ((currentTimestamp - epoch) << 22) | (machineId << 12) | sequence;
    }
}

• 유일성 보장: ID를 69년(41비트) 동안 안전하게 사용할 수 있음
• 생성된 주문번호 예시: 917997178847232

참고: https://www.catsriding.com/posts/implementing-unique-id-generator-based-on-snowflake-algorithm-in-java

catsriding | 다양한 유일 ID 생성 전략 비교 및 Snowflake 기반 기본키 도입하기