架构师训练营第五周作业

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发布于: 2020 年 07 月 08 日

代码部分:

package Week5;
import java.util.*;
public class Hash {
//待添加入Hash环的真实服务器节点列表
private static LinkedList<Node> realNodes = new LinkedList<>();
//虚拟节点列表
private static SortedMap<Integer, Node> sortedMap = new TreeMap<Integer, Node>();
static {
//初始化服务器数量
for (int i = 0; i < 10; i++) {
String nodeName = "server"+i;
Node node = new Node(nodeName);
realNodes.add(node);
}
//引入虚拟节点: 添加1000倍虚拟节点,将10台server对应的虚拟节点放入TreeMap中
for (Node node : realNodes) {
for (int i = 1; i <=1000; i++) {
String nodeName = node.getName() + "-VM" + String.valueOf(i);
int hash = getHash(nodeName);
sortedMap.put(hash, node);
}
}
}
//计算服务器的Hash值
private static int getHash(String str) {
final int p = 16775519;
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 Node 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
Node server;
SortedMap<Integer, Node> subMap = sortedMap.tailMap(hash);
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 = sortedMap.firstKey();
//返回对应的服务器
server = sortedMap.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
server= subMap.get(i);
}
if(server!=null) {
server.put(key,hash+"");
System.out.println(server.getName());
}
return server;
}
//获取实际服务器上负载平均值
public static double getAverage(LinkedList<Node> arr) {
double sum = 0;
int number = arr.size();
for (int i = 0; i < number; i++) {
Node node =arr.get(i);
sum += node.getCount();
}
return sum / number;
}
//获取实际服务器上负载的标准差
public static double getStandardDevition(LinkedList<Node> arr) {
double sum = 0;
int number = arr.size();
double avgValue = getAverage(arr);//获取平均值
for (int i = 0; i < number; i++) {
Node node =arr.get(i);
sum += Math.pow((node.getCount() - avgValue), 2);
}
return Math.sqrt((sum / (number - 1)));
}
public static void main(String[] args) {
//模拟节点
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
String key = "用户:"+i;
System.out.println(key + "的hash值为" + getHash(key) + ", 对应结点:" + getServer(key).getName() + "");
}
//打印 Node的实际负载
for (int i = 0; i < realNodes.size(); i++) {
Node node = realNodes.get(i);
System.out.println("服务器:" + node.getName()+",对应用户数量:"+node.getCount());
}
System.out.println("标准差:"+getStandardDevition(realNodes)+"");
}
}



package Week5;
import java.util.*;
public class Node {
private String domain;
private int count = 0;
private Map<String, Object> data = new HashMap();
public Node(String domain) {
this.domain= domain;
}
public <T> void put(String key,String value) {
data.put(key,value);
count++;
}
public void remove(String key){
data.remove(key);
count--;
}
public <T> T get(String key) {
return (T) data.get(key);
}
public int getCount() {
return count;
}
public String getName() {
return domain;
}
}

输出结果:

服务器:server0,对应用户数量:98435

服务器:server1,对应用户数量:100688

服务器:server2,对应用户数量:100607

服务器:server3,对应用户数量:101330

服务器:server4,对应用户数量:98581

服务器:server5,对应用户数量:94960

服务器:server6,对应用户数量:105492

服务器:server7,对应用户数量:97796

服务器:server8,对应用户数量:99354

服务器:server9,对应用户数量:102757

标准差:2896.6095890042056





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