深入浅出一致性Hash原理
https://www.jianshu.com/p/e968c081f563
代码实现
/**
* 不带虚拟节点的一致性Hash算法
*
* @author 五月的仓颉http://www.cnblogs.com/xrq730/
*/
public class ConsistentHashingWithoutVirtualNode {
/**
* 待添加入Hash环的服务器列表
*/
private static String[] servers = {"192.168.0.0:111", "192.168.0.1:111", "192.168.0.2:111",
"192.168.0.3:111", "192.168.0.4:111"};
/**
* key表示服务器的hash值,value表示服务器的名称
*/
private static SortedMap<Integer, String> sortedMap =
new TreeMap<Integer, String>();
/**
* 程序初始化,将所有的服务器放入sortedMap中
*/
static {
for (int i = 0; i < servers.length; i++) {
int hash = getHash(servers[i]);
System.out.println("[" + servers[i] + "]加入集合中, 其Hash值为" + hash);
sortedMap.put(hash, servers[i]);
}
System.out.println();
}
/**
* 使用FNV1_32_HASH算法计算服务器的Hash值,这里不使用重写hashCode的方法,最终效果没区别
*/
private static int getHash(String str) {
final int p = 16777619;
int hash = (int) 2166136261L;
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
hash = (hash ^ str.charAt(i)) * p;
}
hash += hash << 13;
hash ^= hash >> 7;
hash += hash << 3;
hash ^= hash >> 17;
hash += hash << 5;
// 如果算出来的值为负数则取其绝对值
if (hash < 0) {
hash = Math.abs(hash);
}
return hash;
}
/**
* 得到应当路由到的结点
*/
private static String getServer(String node) {
// 得到带路由的结点的Hash值
int hash = getHash(node);
// 得到大于该Hash值的所有Map
SortedMap<Integer, String> subMap =
sortedMap.tailMap(hash);
// 第一个Key就是顺时针过去离node最近的那个结点
Integer i = subMap.firstKey();
// 返回对应的服务器名称
return subMap.get(i);
}
public static void main(String[] args) {
String[] nodes = {"127.0.0.1:1111", "221.226.0.1:2222", "10.211.0.1:3333"};
for (int i = 0; i < nodes.length; i++) {
System.out.println("[" + nodes[i] + "]的hash值为" +
getHash(nodes[i]) + ", 被路由到结点[" + getServer(nodes[i]) + "]");
}
}
}
/**
* 带虚拟节点的一致性Hash算法
*
* @author 五月的仓颉 http://www.cnblogs.com/xrq730/
*/
public class ConsistentHashingWithVirtualNode {
/**
* 待添加入Hash环的服务器列表
*/
private static String[] servers = {"192.168.0.0:111", "192.168.0.1:111", "192.168.0.2:111",
"192.168.0.3:111", "192.168.0.4:111"};
/**
* 真实结点列表,考虑到服务器上线、下线的场景,即添加、删除的场景会比较频繁,这里使用LinkedList会更好
*/
private static List<String> realNodes = new LinkedList<String>();
/**
* 虚拟节点,key表示虚拟节点的hash值,value表示虚拟节点的名称
*/
private static SortedMap<Integer, String> virtualNodes =
new TreeMap<Integer, String>();
/**
* 虚拟节点的数目,这里写死,为了演示需要,一个真实结点对应5个虚拟节点
*/
private static final int VIRTUAL_NODES = 5;
static {
// 先把原始的服务器添加到真实结点列表中
for (int i = 0; i < servers.length; i++) {
realNodes.add(servers[i]);
}
// 再添加虚拟节点,遍历LinkedList使用foreach循环效率会比较高
for (String str : realNodes) {
for (int i = 0; i < VIRTUAL_NODES; i++) {
String virtualNodeName = str + "&&VN" + String.valueOf(i);
int hash = getHash(virtualNodeName);
System.out.println("虚拟节点[" + virtualNodeName + "]被添加, hash值为" + hash);
virtualNodes.put(hash, virtualNodeName);
}
}
System.out.println();
}
/**
* 使用FNV1_32_HASH算法计算服务器的Hash值,这里不使用重写hashCode的方法,最终效果没区别
*/
private static int getHash(String str) {
final int p = 16777619;
int hash = (int) 2166136261L;
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
hash = (hash ^ str.charAt(i)) * p;
}
hash += hash << 13;
hash ^= hash >> 7;
hash += hash << 3;
hash ^= hash >> 17;
hash += hash << 5;
// 如果算出来的值为负数则取其绝对值
if (hash < 0) {
hash = Math.abs(hash);
}
return hash;
}
/**
* 得到应当路由到的结点
*/
private static String getServer(String node) {
// 得到带路由的结点的Hash值
int hash = getHash(node);
// 得到大于该Hash值的所有Map
SortedMap<Integer, String> subMap =
virtualNodes.tailMap(hash);
// 第一个Key就是顺时针过去离node最近的那个结点
Integer i = subMap.firstKey();
// 返回对应的虚拟节点名称,这里字符串稍微截取一下
String virtualNode = subMap.get(i);
System.out.println("虚拟节点[" + virtualNode + "]");
return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("&&"));
}
public static void main(String[] args) {
String[] nodes = {"127.0.0.1:1111", "221.226.0.1:2222", "10.211.0.1:3333"};
for (int i = 0; i < nodes.length; i++) {
System.out.println("[" + nodes[i] + "]的hash值为" +
getHash(nodes[i]) + ", 被路由到结点[" + getServer(nodes[i]) + "]");
}
}
}
参考:
对一致性Hash算法,Java代码实现的深入研究
https://www.cnblogs.com/xrq730/p/5186728.html
深入浅出一致性Hash原理
https://www.jianshu.com/p/e968c081f563
网友评论