一致性Hash算法与代码实现
一致性Hash算法:
先构造一个长度为232的整数环(这个环被称为一致性Hash环),根据节点名称的Hash值(其分布为[0, 232-1])将服务器节点放置在这个Hash环上,然后根据数据的Key值计算得到其Hash值(其分布也为[0, 232-1]),接着在Hash环上顺时针查找距离这个Key值的Hash值最近的服务器节点,完成Key到服务器的映射查找。
数据结构的选取

50000 | 100000 | 500000 | 1000000 | 4000000 | |
ArrayList | 1ms | 1ms | 4ms | 4ms | 5ms |
LinkedList | 4ms | 7ms | 11ms | 13ms | 17ms |
TreeMap | 0ms | 0ms | 0ms | 0ms | 0ms |
public class ConsistanHash { private static SortedMap<Integer, String> sortedMap = new TreeMap<Integer, String>(); static { String[] dbs = {"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"}; for (int i = 0; i < dbs.length; i++) { int hash = HashAlgorithms.FNVHash1(dbs[i]); sortedMap.put(hash, dbs[i]); } } //不带虚拟节点 public static String getDB(String node){ // 得到该路由的hash 值 int hash =HashAlgorithms.FNVHash1(node); // 得到大于该hash值得所有map SortedMap<Integer,String> subMap=sortedMap.tailMap(hash); String dbNode=""; // 第一个key就是顺时针node最近的节点 // 没命中则选择第一个 if(subMap.isEmpty()){ Integer i=sortedMap.firstKey(); dbNode=sortedMap.get(i); }else{ Integer i = subMap.firstKey(); dbNode = subMap.get(i); } return dbNode; } }

/** * Created by Demon on 2017/6/13. * 带虚拟节点的一致性Hash算法 */ public class ConsistentHashVirtualNode { /** * 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> readlNodes = 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++) { readlNodes.add(servers[i]); } // 再添加虚拟节点 for (String readlNode : readlNodes) { for (int i = 0; i < VIRTUAL_NODES; i++) { String virtualNodeName = readlNode + "&&VN" + String.valueOf(i); int hash = HashAlgorithms.FNVHash1(virtualNodeName); virtualNodes.put(hash, virtualNodeName); } } } public static String getServer(String node) { int hash = HashAlgorithms.FNVHash1(node); // 得到大于该Hash值的所有Map SortedMap<Integer, String> subMap = virtualNodes.tailMap(hash); String virtualNode = ""; if (subMap.isEmpty()) { // 第一个Key就是顺时针过去离node最近的那个结点 Integer i = virtualNodes.firstKey(); // 返回对应的虚拟节点名称,这里字符串稍微截取一下 virtualNode = virtualNodes.get(i); }else{ Integer i = subMap.firstKey(); virtualNode = virtualNodes.get(i); } // 得到带路由的结点的Hash值 return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("&&")); } }
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