一致性 hash 算法及标准差计算

package com.lcg.study.jksj.jgsxly.w5;
/** * @description： 一致性hash算法带虚拟节点 * @modified By： */
import java.math.BigDecimal;import java.util.*;import java.util.stream.Collectors;
/** * 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","192.168.0.5:111", "192.168.0.6:111", "192.168.0.7:111",            "192.168.0.8:111", "192.168.0.9:111"};
    /**     * 真实结点列表     */    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 TreeMap<Integer, String> virtualNodes =            new TreeMap<Integer, String>();
    /**     * 虚拟节点的数目     */    private static final int VIRTUAL_NODES = 150;
    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 node)    {        // 得到带路由的结点的Hash值        int hash = getHash(node);        // 向右寻找第一个 key        Map.Entry<Integer, String> subEntry= virtualNodes.ceilingEntry(hash);        // 第一个Key就是顺时针过去离node最近的那个结点        subEntry = subEntry == null ? virtualNodes.firstEntry() : subEntry;        // 返回对应的虚拟节点名称，这里字符串稍微截取一下        String virtualNode = subEntry.getValue();        return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("&&"));    }
    /**     * 构造测试数据     * @return     */    public static List<String> getInitTestData(){        List<String> dataList=new ArrayList<>();         for (int i=0;i<1000000;i++){             dataList.add(i+1+"");         }         return dataList;    }
    /**     * 求标准差     * @param datas     * @return     */    public static Double getBzc(List<Integer> datas){        if (datas==null||datas.size()==0){            return 0.00;        }        Double avg=datas.stream().collect(Collectors.averagingLong(Integer::intValue));        int total=0;        for(int i=0;i<datas.size();i++){            total += (datas.get(i)-avg)*(datas.get(i)-avg);   //求出方差        }        return Math.sqrt(total/datas.size());   //求出标准差    }

    public static void main(String[] args)    {        List<String> nodes = getInitTestData();        List<Integer> counts = new ArrayList<>();        Map<String,Integer> countMap=new HashMap<>();        for (int i = 0; i < nodes.size(); i++){        int hash=getHash(nodes.get(i));            String node=getServer(nodes.get(i));            Integer count=countMap.get(node);            if (count==null){                countMap.put(node,1);            }else{                countMap.put(node,count+1);            }            System.out.println("[" + nodes.get(i) + "]的hash值为" +hash + ", 被路由到结点[" + node + "]");        }
        for (Map.Entry<String, Integer> entry:countMap.entrySet()){            counts.add(entry.getValue());            System.out.println(entry.getKey()+"的数量：" +entry.getValue());        }
        Double bzc=getBzc(counts);
        System.out.println("标准差为" +bzc);    }}