package com.jiagou;
import java.util.*;
/** * 带虚拟节点的一致性Hash算法 */public class HashArithmetic {    /**     * 待添加入Hash环的服务器列表     */    private static String[] servers = {"192.168.0.1:6379", "192.168.0.2:6379", "192.168.0.3:6379"};
    /**     * 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>();
    /**     * 真实结点命中次数统计     */    private static SortedMap<String, Integer> realNodeHitCount = new TreeMap<String, Integer>();
    /**     * 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     */    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 serverNum = 0; serverNum < servers.length; serverNum++) {            realNodes.add(servers[serverNum]);        }
        // 再添加虚拟节点，遍历LinkedList使用foreach循环效率会比较高        for (String realNode : realNodes) {            for (int virtualNodeNum = 0; virtualNodeNum < VIRTUAL_NODES; virtualNodeNum++) {                String virtualNodeName = realNode + "virtual_node" + String.valueOf(virtualNodeNum);                int hash = getHash(virtualNodeName);                virtualNodes.put(hash, virtualNodeName);            }        }
//        for (int key : virtualNodes.keySet()) {//            System.out.println("节点key=" + key + "，对应节点信息为：" + virtualNodes.get(key));//        }    }
    public static void main(String[] args) {        List<String> keys = new ArrayList<>();
        int virtualKeyNum = 100;
        for (int keyNum = 0; keyNum < virtualKeyNum; keyNum++) {            keys.add("" + getHash(String.valueOf(keyNum)));        }        for (String key : keys) {            String serverNode = getServerNode(key);
            Integer hitCount = realNodeHitCount.get(serverNode);            hitCount = hitCount == null ? 1 : ++hitCount;            realNodeHitCount.put(serverNode, hitCount);        }
        System.out.println("实际节点数：" + realNodes.size() + ",虚拟节点数：" + (realNodes.size() * VIRTUAL_NODES) + ", 模拟key数量：" + virtualKeyNum);        System.out.println(realNodes);
        for (String realNode : realNodeHitCount.keySet()) {            System.out.println("节点：" + realNode + "被命中次数：" + realNodeHitCount.get(realNode));        }    }
    /**     * 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 getServerNode(String key) {        // 得到带路由的结点的Hash值        int hash = getHash(key);        // 得到大于该Hash值的所有Map        SortedMap<Integer, String> subMap = virtualNodes.tailMap(hash);        // 第一个Key就是顺时针过去离node最近的那个结点        Integer i = subMap.firstKey();        // 返回对应的虚拟节点名称，这里字符串稍微截取一下        String virtualNode = subMap.get(i);        return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("virtual_node"));    }}