架构师训练营第 1 期 - 第 5 周 - 作业

import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.SortedMap;import java.util.TreeMap;
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
/** * 带虚拟节点的一致性Hash算法 */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 key){        //得到该key的hash值        int hash = getHash(key);        // 得到大于该Hash值的所有Map        SortedMap<Integer, String> subMap = virtualNodes.tailMap(hash);        String virtualNode;        if(subMap.isEmpty()){            //如果没有比该key的hash值大的，则从第一个node开始            Integer i = virtualNodes.firstKey();            //返回对应的服务器            virtualNode = virtualNodes.get(i);        }else{            //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            virtualNode = subMap.get(i);        }        //virtualNode虚拟节点名称要截取一下        if(StringUtils.isNotBlank(virtualNode)){            return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("&&"));        }        return null;    }    public static void main(String[] args) {        String[] keys = {"数据1", "数据2", "数据3","数据4","数据5", "数据6", "数据7","数据8","数据9","数据10"};        for (int i = 0; i < keys.length; i++) {            System.out.println("[" + keys[i] + "]的hash值为" + getHash(keys[i])                    + ", 被路由到结点[" + getServer(keys[i]) + "]");        }    }}