半小时在白板上写代码实现一致性哈希Hash算法

说明

半小时白板代码实现一致性哈希Hash算法，这是Intel一次面试题。面试官丢下这个问题和白板，面试官就工作去了。

讲师：李智慧

什么是一致性哈希Hash

一致性哈希是解决分布式缓存中，当扩容的时候，数据不一致的问题。

一致性哈希如何实现？

1. 首先建立一个2的32次方环，0~2的32次方-1，首尾相连，构建一个一致性哈希环；
2. 把服务器若干个虚拟节点的哈希值，放到这个环上；
3. 要计算的哈希值的Key值，也放到环上；
4. 从这个Key值，顺时针查找，离它最近的虚拟节点的服务器。

Java实现

package hash;

import java.util.SortedMap;
import java.util.TreeMap;

class Node {
     
  String ipAddress;

  public Node(String ipAddress) {
     
    this.ipAddress = ipAddress;
  }
}

public class ConsistentHashElegent {
     

  private SortedMap<Integer, Node> hashCircle = new TreeMap<>();

  public ConsistentHashElegent(Node[] nodes, int virtualNums) {
     
    // init consistent hash
    for (Node node: nodes) {
     
      for (int i = 0; i < virtualNums; i++) {
     
        hashCircle.put(getHash(node.toString() + i), node);
      }
    }
  }

  // get consistent node
  public Node getConsistentNode(String key) {
     
    int hash = getHash(key);
    // validate whether hash is equal to the virtual node hash
    if (hashCircle.containsKey(hash)) {
     
      // the right tree of key hash
      SortedMap<Integer, Node> tailMap = hashCircle.tailMap(hash);
      hash = tailMap.isEmpty()? hashCircle.firstKey() : tailMap.firstKey();
    }

    return hashCircle.get(hash);
  }


  /**
   * gain hash code from string
   * @param str input
   * @return
   */
  public 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;
    return hash;
  }

}

更多请参考：
极客大学架构师训练营 系统架构 分布式缓存 一致性哈希 Hash 第9课 听课总结

参考

https://blog.csdn.net/zgpeace/article/details/107092057