Hash一致性算法蜻蜓点水般的实现

什么是 hash 一致性算法

hash 一致性算法其实是一种分区器的解决方案。大家都使用 HashMap 。它通过根据 key 的 hash 值，将 entry 分发到数据的某个位置上，相同的 key 可以分配到相同的位置上。在分布式中，一个特性被使用到了 MapReduce，实现相同 key 的聚集。应用到 redis 中，实现数据较平均的分配到 redis 集群的各个节点。

这就是 hash 值的魅力。

使用 Java 实现 hash 一致性算法

为了更好的理解和记忆 hash 一致性算法，使用 Java 实现了此算法。

实现的主体类：

import java.util.Arrays;
import java.util.Objects;

/**
 * @className: HashConsistence
 * @Description:
 * @Author: wangyifei
 * @Date: 2023/2/28 10:53
 */
public class HashConsistence {
    private int HASHC_CIRCLE_SIZE = (2 << 16 ) - 1;
    private String HOST_PREDIX = "host_";
    private int HOST_SIZE ;
    /**
     * 使用 int 类型的数组来模拟 hash 环的结构，
     * hashCircle[N] 代表 hostname.haashcode%host_size = N 的机器编号
     * */
    private HostNode[] hashCircle = new HostNode[HASHC_CIRCLE_SIZE];

    public HostNode[] getHashCircle() {
        return hashCircle;
    }

    public void setHashCircle(HostNode[] hashCircle) {
        this.hashCircle = hashCircle;
    }

    public void putNodeIntoHashCircle(HostNode node){
        int idx = Math.abs(node.getHostName().hashCode()%HASHC_CIRCLE_SIZE);
        hashCircle[idx] = node ;
    }
    public int router(KeyValue kv){
        int hashValue = Math.abs(kv.getKey().hashCode()%HASHC_CIRCLE_SIZE);
        int routerIndex = -1 ;
        System.out.println(hashValue);
        for (int i = hashValue ; i < HASHC_CIRCLE_SIZE ; i++){
            if(!Objects.isNull(hashCircle[i])){
                routerIndex = i ;
            }
        }
        return routerIndex ;
    }
    public static void main(String[] args) {
        HashConsistence hashConsistence = new HashConsistence();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            hashConsistence.putNodeIntoHashCircle(new HostNode("host" + i , "192.168.11."+ i , HostState.ACTIVE));
        }
        int wangyifei = hashConsistence.router(new KeyValue("wangyifei", new Object()));
        System.out.println(wangyifei);
    }
}

下面是 bean 类：

/**
 * @className: HostNode
 * @Description: 代表 redis 的节点
 * @Author: wangyifei
 * @Date: 2023/2/28 11:02
 */
public class HostNode {
    private String hostName ;
    private String IP ;
    private HostState state ;
    public HostNode(String hostName  , String IP , HostState state){
       this.hostName = hostName ;
       this.IP = IP ;
       this.state = state ;
    }

    public String getHostName() {
        return hostName;
    }

    public void setHostName(String hostName) {
        this.hostName = hostName;
    }

    public String getIP() {
        return IP;
    }

    public void setIP(String IP) {
        this.IP = IP;
    }

    public HostState getState() {
        return state;
    }

    public void setState(HostState state) {
        this.state = state;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HostNode{" +
                "hostName='" + hostName + '\'' +
                ", IP='" + IP + '\'' +
                ", state=" + state +
                '}';
    }
}

/**
 * @className: HostState
 * @Description: 代表了节点的状态
 * @Author: wangyifei
 * @Date: 2023/2/28 11:03
 */
public enum HostState {
    ACTIVE,INACTIVE
}
/**
 * @className: KeyValue
 * @Description: 代表了 k-v 结构
 * @Author: wangyifei
 * @Date: 2023/2/28 14:05
 */
public class KeyValue {
    private String key ;
    private Object value ;

    public KeyValue(String key , Object value){
        this.key = key ;
        this.value = value ;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "KeyValue{" +
                "key='" + key + '\'' +
                ", value=" + value +
                '}';
    }

    public String getKey() {
        return key;
    }

    public void setKey(String key) {
        this.key = key;
    }

    public Object getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(Object value) {
        this.value = value;
    }
}