简单解释:

简单解释一致性hash的原理:网上通篇都是用服务器做的举例,我这里也如此,主要是便于理解。

通常:有N个客户端请求服务器,假设有M台web服务器,通常为了均衡访问会进行N%M的取模,然后分配到不同的缓存服务器访问。问题是一旦缓存服务器增加或减少时缓存的命中率被打乱,因为取模发生了变化。例A的访问分配到了M1上,假设服务器增减则有可能会被分配到M3上(M3为举例),那么M1上的原有缓存失效,M3需要重新建立A访问的缓存。

一致性Hash:有N个客户端请求服务器,假设有M台web服务器,把其中一个请求做HASH,M台服务器也做HASH,采用Sortedmap的tailMap特性,检索顺时针最近的一台服务器作为缓存服务器;

例:其中一个请求HASHCODE=254,M台服务器HASH后分别为1、58、648...(数字为举例),那么通过Sortedmap的tailMap特性可以找到648以及后面的服务器,则把最近的648作为缓存服务器。当然 如果tailMap找到的为NULL,则从Sortedmap的第一条key作为缓存服务器(保证map是一个环装)

简单代码:

完整代码示意-摘自互联网的代码(整理后),可以参考。

package com.yiibai;

import java.util.*;

public class TreeMapDemo {
public static void main(String[] args) {
// creating maps
TreeMap<Integer, String> treemap = new TreeMap<Integer, String>();
SortedMap<Integer, String> treemapincl = new TreeMap<Integer, String>(); // populating tree map
treemap.put(2, "two");
treemap.put(1, "one");
treemap.put(3, "three");
treemap.put(6, "six");
treemap.put(5, "five"); System.out.println("Getting tail map");
treemapincl=treemap.tailMap(3);
System.out.println("Tail map values: "+treemapincl);
}
}

完整代码示意-摘自互联网的代码(整理后),可以参考。

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.SortedMap;
import java.util.TreeMap; import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils; public class VNode {
private SortedMap<Integer, String> serverNodeMap = null; private final static int VIRTUAL_NODE_NUMBER = 5; public void getServerNodeWithoutVirtualNode(List<String> servers)
{
serverNodeMap = new TreeMap<Integer, String>();
for (String string : servers)
{
serverNodeMap.put(hash(string), string);
}
} public void getServerNodeWithVirtualNode(List<String> servers)
{
serverNodeMap = new TreeMap<Integer, String>();
for (String string : servers)
{
for (int i = 0; i < VIRTUAL_NODE_NUMBER; i++)
{
String virtualNodeName = string + ":" + i;
serverNodeMap.put(hash(virtualNodeName), string);
}
}
} public String getServerName(String data)
{
int dataHash = hash(data);
SortedMap<Integer, String> subMap = serverNodeMap.tailMap(dataHash);
int serverHash = 0;
if (subMap == null || subMap.size() == 0)
{
serverHash = serverNodeMap.firstKey();
}
else
{
serverHash = subMap.firstKey();
} String serverName = serverNodeMap.get(serverHash);
return serverName; } /**
* hash计算,这里使用md5后取hashcode,这个md5需要依赖apache的codec包
* @param str
* @return
*/
public int hash(String str)
{
//System.out.println(str+"的hashcode="+DigestUtils.md5Hex(str).hashCode());
return DigestUtils.md5Hex(str).hashCode();
} public static void main(String[] args)
{
List<String> servers = new ArrayList<String>();
servers.add("192.168.1.1");
servers.add("192.168.1.2");
servers.add("192.168.1.3");
servers.add("192.168.1.4");
servers.add("192.168.1.5");
servers.add("192.168.1.6"); List<String> datas = new ArrayList<String>();
datas.add("A");
datas.add("B");
datas.add("C");
datas.add("D");
datas.add("E");
datas.add("F");
datas.add("G");
datas.add("H");
datas.add("I"); VNode consistentHash = new VNode();
System.out.println("没有虚拟节点的情况:");
consistentHash.getServerNodeWithoutVirtualNode(servers);
consistentHash.printDataAndServerNode(servers, datas, consistentHash);
System.out.println("有虚拟节点的情况:");
consistentHash.getServerNodeWithVirtualNode(servers);
consistentHash.printDataAndServerNode(servers, datas, consistentHash); servers.add("192.168.1.7");
System.out.println("增加第一个一个节点后:");
System.out.println("没有虚拟节点的情况:");
consistentHash.getServerNodeWithoutVirtualNode(servers);
consistentHash.printDataAndServerNode(servers, datas, consistentHash);
System.out.println("有虚拟节点的情况:");
consistentHash.getServerNodeWithVirtualNode(servers);
consistentHash.printDataAndServerNode(servers, datas, consistentHash); servers.remove(0);
System.out.println("移除第一个一个节点后:");
System.out.println("没有虚拟节点的情况:");
consistentHash.getServerNodeWithoutVirtualNode(servers);
consistentHash.printDataAndServerNode(servers, datas, consistentHash);
System.out.println("有虚拟节点的情况:");
consistentHash.getServerNodeWithVirtualNode(servers);
consistentHash.printDataAndServerNode(servers, datas, consistentHash); } public void printDataAndServerNode(List<String> servers, List<String> datas,VNode consistentHash)
{
Map<String, String> result = new HashMap<String, String>();
for (String data : datas)
{
String serverName = consistentHash.getServerName(data);
if (!result.containsKey(serverName))
{
result.put(serverName, data);
}
else
{
result.put(serverName, result.get(serverName) + "," + data);
}
} for (Entry<String, String> entry : result.entrySet())
{
System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
}
}
}

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