第五周命题作业

发布于: 2020 年 07 月 08 日

// 服务路由接口
public interface ServerRouter {
// 通过传入的key 路由到对应的服务器
ServerInfo getServer(String key);
}
// 实现服务路由接口,一致性hash算法路由
public class ConsistencyHashServerRouter implements ServerRouter {
// 节点hash对应的服务信息
private final Map<Integer, ServerInfo> nodeMap = new TreeMap<>();
// 默认每个服务20个虚拟节点
private final static int DEFAULT_VIRTUAL_NODE = 20;
// 每个服务器虚拟节点
private int virtualNode ;
// 需要传入服务信息,以及虚拟节点个数
public ConsistencyHashServerRouter(List<ServerInfo> servers,int virtualNode) {
this.virtualNode = virtualNode;
// 初始化
init(servers);
}
// 需要传入服务信息
private void init(List<ServerInfo> servers) {
for(ServerInfo server : servers) {
for(int i = 0 ; i < virtualNode ; i++) {
nodeMap.put(getHash(getVirtualNodeName(server,i)),server);
}
}
}
// 根据服务信息以及索引生成虚拟机节点名称
private String getVirtualNodeName(ServerInfo serverInfo,int index) {
return serverInfo.getHost() + "&VN" + index;
}
// 计算字符串hash值
private 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;
}
public ConsistencyHashServerRouter(List<ServerInfo> servers) {
this(servers,DEFAULT_VIRTUAL_NODE);
}
@Override
public ServerInfo getServer(String key) {
// 计算传入的key hash值
int keyHash = getHash(key);
// 默认返回的节点
ServerInfo defaultNode = null;
for(Iterator<Entry<Integer,ServerInfo>> iterator = nodeMap.entrySet().iterator() ; iterator.hasNext() ;) {
Entry<Integer, ServerInfo> current = iterator.next();
// 将第一个节点的值 赋值到默认节点
if(defaultNode == null) {
defaultNode = current.getValue();
}
// 如果在这个节点范围内
if(keyHash < current.getKey()) {
return current.getValue();
}
}
// 如果找不到节点,那么就由第一个节点来负责,
// 因为这是一个环,最后一个节点无法存储,肯定就回到了环的第一个节点
return defaultNode;
}
}
// 测试代码
public class Main {
// 生成100w条数据
private static final int DATA_NUMBER = 1000000;
// 每个节点存储的数据条数
private static Map<ServerInfo, Integer> nodeDataMap = new HashMap<ServerInfo, Integer>();
public static void main(String[] args) {
// 填充数据
fullData();
/ 打印结果
printResult();
}
private static void printResult() {
nodeDataMap.forEach(new BiConsumer<ServerInfo, Integer>() {
@Override
public void accept(ServerInfo t, Integer u) {
System.out.println("Server : " + t + " total : " + u);
}
});
}
private static void fullData() {
List<ServerInfo> servers = new ArrayList<ServerInfo>();
servers.add(new ServerInfo("192.168.1.111", 8000));
servers.add(new ServerInfo("192.168.1.112", 8000));
servers.add(new ServerInfo("192.168.1.113", 8000));
servers.add(new ServerInfo("192.168.1.114", 8000));
servers.add(new ServerInfo("192.168.1.11", 8000));
servers.add(new ServerInfo("192.168.1.10", 8000));
servers.add(new ServerInfo("192.168.1.115", 8000));
servers.add(new ServerInfo("192.168.1.116", 8000));
servers.add(new ServerInfo("192.168.1.117", 8000));
servers.add(new ServerInfo("192.168.1.118", 8000));
ServerRouter serverRouter = new ConsistencyHashServerRouter(servers);
for (int i = 0; i < DATA_NUMBER; i++) {
ServerInfo serverInfo = serverRouter.getServer("ceshishuju" + i + i + i);
Integer number = nodeDataMap.get(serverInfo);
if (number == null) {
nodeDataMap.put(serverInfo, 1);
} else {
nodeDataMap.put(serverInfo, number + 1);
}
}
}
}

测试结果

Server : ServerInfo [ip=192.168.1.11, port=8000] total : 130720

Server : ServerInfo [ip=192.168.1.115, port=8000] total : 100748

Server : ServerInfo [ip=192.168.1.114, port=8000] total : 100219

Server : ServerInfo [ip=192.168.1.116, port=8000] total : 93242

Server : ServerInfo [ip=192.168.1.112, port=8000] total : 95865

Server : ServerInfo [ip=192.168.1.113, port=8000] total : 83496

Server : ServerInfo [ip=192.168.1.117, port=8000] total : 86484

Server : ServerInfo [ip=192.168.1.10, port=8000] total : 99582

Server : ServerInfo [ip=192.168.1.111, port=8000] total : 113472

Server : ServerInfo [ip=192.168.1.118, port=8000] total : 96172

存储最少条数数据的节点是[ip=192.168.1.113, port=8000],数据条数是83496;

存储最多条数数据的节点是[ip=192.168.1.11, port=8000],数据条数是130720;

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