一致性hash算法java实现
来源:互联网 发布:淘宝设置全屏代码 编辑:程序博客网 时间:2024/04/25 12:57
思路:利用JDK中TreeMap的排序功能进行hash环的映射
实现代码如下:
package
com.sccoder.algorithm;
import
java.util.SortedMap;
import
java.util.TreeMap;
import
org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;
/**
*
* @author 亦凡 一致性hash算法的实现
*/
public
class
ConsistencyHash<T> {
/**
* 存储服务器信息,key为服务器的hash值,TreeMap根据key进行了排序,便于查找映射节点
*/
private
TreeMap<Long, T> serverNodes =
null
;
public
ConsistencyHash() {
serverNodes =
new
TreeMap<>();
}
public
ConsistencyHash(T[] servers) {
serverNodes =
new
TreeMap<>();
for
(T server : servers) {
addServer(server);
}
}
/**
* 映射服务器到hash环上
*/
public
void
addServer(T server) {
serverNodes.put(hash(server), server);
}
/**
* 从hash环上移除服务器
*/
public
void
removeServer(T server) {
serverNodes.remove(hash(server));
}
/**
* 根据key的hash值在hash环上的映射查找key映射的服务器
*
* @param keyHash
* @return
*/
public
T getServerNode(Long keyHash) {
if
(serverNodes ==
null
) {
return
null
;
}
SortedMap<Long, T> tailMap = serverNodes.tailMap(keyHash);
if
(tailMap.isEmpty()) {
keyHash = serverNodes.firstKey();
}
else
{
keyHash = tailMap.firstKey();
}
return
serverNodes.get(keyHash);
}
/**
* 打印server节点映射顺序
*/
public
void
printServerMapOrder() {
System.out.println(serverNodes);
}
/**
* 计算hash
*
* @param obj
* @return
*/
public
static
long
hash(Object obj) {
byte
[] data = DigestUtils.md5(obj.toString().getBytes());
return
data[
0
] | ((
long
) data[
1
] <<
8
) | ((
long
) data[
2
] <<
16
)
| ((
long
) data[
3
] <<
24
) | ((
long
) data[
4
] <<
32
)
| ((
long
) data[
5
] <<
40
) | ((
long
) data[
6
] <<
48
)
| ((
long
) data[
7
] <<
56
);
}
/**
* byte数组转化为long数组
*
* @param byteArray
* @return
*/
public
static
long
byteToLong(
byte
[] byteArray) {
return
Long.parseLong(
new
String(byteArray));
}
}
下面用数据做一下测试:
加入5条服务器信息,并将5条数据映射到服务器上,查看映射情况。
然后移除server3,查看数据映射情况变化。
package
com.sccoder.algorithm;
/**
*
* @author 亦凡
*
*/
public
class
Test {
public
static
void
main(String[] args) {
String[] servers =
new
String[] {
"Server 1:192.168.1.1"
,
"Server 2:192.168.1.2"
,
"Server 3:192.168.1.3"
,
"Server 4:192.168.1.4"
,
"Server 5:192.168.1.5"
};
ConsistencyHash<String> consHash =
new
ConsistencyHash<>(servers);
System.out.println(
"服务器映射信息:"
);
consHash.printServerMapOrder();
System.out.println(
"数据映射信息:"
);
showDataMap(consHash);
// 移除server2
consHash.removeServer(servers[
2
]);
System.out.println(
"移除server 3后数据映射信息:"
);
showDataMap(consHash);
}
public
static
void
showDataMap(ConsistencyHash<String> consHash) {
for
(
int
i =
0
; i <
5
; i++) {
System.out.println(
"Data"
+ i +
" mapped at "
+ consHash.getServerNode(ConsistencyHash.hash(
"Data"
+ i)));
}
}
}
打印结果如下:
服务器映射信息:
{-1886886=Server 4:192.168.1.4, -27899=Server 2:192.168.1.2, -81=Server 5:192.168.1.5, -46=Server 1:192.168.1.1, -19=Server 3:192.168.1.3}
数据映射信息:
Data0 mapped at Server 5:192.168.1.5
Data1 mapped at Server 5:192.168.1.5
Data2 mapped at Server 3:192.168.1.3
Data3 mapped at Server 4:192.168.1.4
Data4 mapped at Server 4:192.168.1.4
移除server 3后数据映射信息:
Data0 mapped at Server 5:192.168.1.5
Data1 mapped at Server 5:192.168.1.5
Data2 mapped at Server 4:192.168.1.4
Data3 mapped at Server 4:192.168.1.4
Data4 mapped at Server 4:192.168.1.4
server3在hash环上的顺序在server4前面,所以移除server3后,映射到server3上面的数据就会映射到server4上面。在服务器崩溃之后,只会影响这一台服务器上面数据的可用性。其他服务器是不会受影响的。
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