一致性hash算法java实现

package com.java4all.grouth.consistent; import java.util.LinkedList; import java.util.List; import java.util.SortedMap; import java.util.TreeMap; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; /** * 一致性hash算法java简易实现 * @author IT云清 * 参考：https://blog.csdn.net/zhanglu0223/article/details/100579254 */ public class ConsistentHash { private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ConsistentHash.class); /** * 虚拟节点个数 * 每个真实节点对应的虚拟节点个数 */ private static final int VIRTUAL_NUM = 5; /** * 虚拟节点 * eg:<656715414,192.168.1.1&&VN3> * 真实节点数量一般偏少，引入虚拟节点来平衡 * 每个真实节点对应多个虚拟节点，这样每个节点尽可能在hash环上均匀分布，可以根据虚拟节点找到真实节点 */ private static SortedMap<Integer,String> shards = new TreeMap<>(); /** * 真实节点 */ private static List<String> realNodes = new LinkedList<>(); /** * 模拟初始节点 */ private static String[] servers = {"116.116.1.1", "116.116.1.2", "116.116.1.3", "116.116.1.5", "116.116.1.6"}; /** * 初始化虚拟节点 */ static { for (String server : servers) { realNodes.add(server); logger.info("添加真实节点{}",server); for(int i = 0;i < VIRTUAL_NUM; i ++){ String virtualNode = server + "&&VN" + i; int hash = getHash(virtualNode); shards.put(hash,virtualNode); logger.info("添加虚拟节点{}，hash为{}",virtualNode,hash); } } } public static void main(String[]args){ test2(); } public static void test2(){ //测试定位node logger.info(getSever("aa")); logger.info(getSever("涨三")); logger.info(getSever("num_19120000")); logger.info(getSever("num_19120000")); logger.info("------------------"); //测试添加节点 addNode("192.192.116.1"); addNode("192.192.116.2"); logger.info("------------------"); //测试删除节点 delNode("116.116.1.1"); } /** * 获取被分配的节点名 * @param str 字符串 * @return */ public static String getSever(String str){ //计算hash int hash = getHash(str); Integer key = null; //寻找最近的虚拟node SortedMap<Integer, String> tailMap = shards.tailMap(hash); //获取在hash环上 右侧最近的虚拟节点的key key = tailMap.isEmpty() ? shards.lastKey() : tailMap.firstKey(); //根据hash获取虚拟节点 String virtualNode = shards.get(key); //返回虚拟节点的真实ip return virtualNode.substring(0,virtualNode.indexOf("&&")); } /** * 添加节点 * @param node */ public static void addNode(String node){ if(!realNodes.contains(node)){ realNodes.add(node); logger.info("新增真实节点上线，{}",node); for(int i = 0;i < VIRTUAL_NUM;i ++){ String virtualNode = node + "&&VN" + i; int hash = getHash(virtualNode); shards.put(hash,virtualNode); logger.info("新增虚拟节点{}，hash为{}",virtualNode,hash); } } } /** * 删除节点 * @param node */ public static void delNode(String node){ if(realNodes.contains(node)){ //下线真实节点 realNodes.remove(node); logger.info("真实节点下线，{}",node); for(int i = 0;i < VIRTUAL_NUM; i++){ String virtualNode = node + "&&VN" + i; int hash = getHash(virtualNode); //移除虚拟节点 shards.remove(hash); logger.info("下线虚拟节点{}，hash为{}",virtualNode,hash); } } } /** * FNV1_32_HASH算法 * @param str 任意字符串 * @return 返回int类型的hash值 */ 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; } }