1 /**
 2  * 帶虛擬節點的一致性Hash演算法
 3  * @author 五月的倉頡 http://www.cnblogs.com/xrq730/
 4  */
 5 public class ConsistentHashingWithVirtualNode
 6 {
 7     /**
 8      * 待新增入Hash環的伺服器列表
 9      */
10     private static String[] servers = {"192.168.0.0:111", "192.168.0.1:111", "192.168.0.2:111",
11             "192.168.0.3:111", "192.168.0.4:111"};
 
12     
13     /**
14      * 真實結點列表,考慮到伺服器上線、下線的場景，即新增、刪除的場景會比較頻繁，這裡使用LinkedList會更好
15      */
16     private static List<String> realNodes = new LinkedList<String>();
17     
18     /**
19      * 虛擬節點，key表示虛擬節點的hash值，value表示虛擬節點的名稱
20      */
21     private static SortedMap<Integer, String> virtualNodes = 
22
 
             new TreeMap<Integer, String>();
23     
24     /**
25      * 虛擬節點的數目，這裡寫死，為了演示需要，一個真實結點對應5個虛擬節點
26      */
27     private static final int VIRTUAL_NODES = 5;
28     
29     static
30     {
31         // 先把原始的伺服器新增到真實結點列表中
32         for (int i = 0; i < servers.length; i++)
 
33             realNodes.add(servers[i]);
34         
35         // 再新增虛擬節點，遍歷LinkedList使用foreach迴圈效率會比較高
36         for (String str : realNodes)
37         {
38             for (int i = 0; i < VIRTUAL_NODES; i++)
39             {
40                 String virtualNodeName = str + "&&VN" + String.valueOf(i);
41                 int hash = getHash(virtualNodeName);
42                 System.out.println("虛擬節點[" + virtualNodeName + "]被新增, hash值為" + hash);
43                 virtualNodes.put(hash, virtualNodeName);
44             }
45         }
46         System.out.println();
47     }
48     
49     /**
50      * 使用FNV1_32_HASH演算法計算伺服器的Hash值,這裡不使用重寫hashCode的方法，最終效果沒區別 
51      */
52     private static int getHash(String str)
53     {
54         final int p = 16777619;
55         int hash = (int)2166136261L;
56         for (int i = 0; i < str.length(); i++)
57             hash = (hash ^ str.charAt(i)) * p;
58         hash += hash << 13;
59         hash ^= hash >> 7;
60         hash += hash << 3;
61         hash ^= hash >> 17;
62         hash += hash << 5;
63         
64         // 如果算出來的值為負數則取其絕對值
65         if (hash < 0)
66             hash = Math.abs(hash);
67         return hash;
68     }
69     
70     /**
71      * 得到應當路由到的結點
72      */
73     private static String getServer(String node)
74     {
75         // 得到帶路由的結點的Hash值
76         int hash = getHash(node);
77         // 得到大於該Hash值的所有Map
78         SortedMap<Integer, String> subMap = 
79                 virtualNodes.tailMap(hash);
80         // 第一個Key就是順時針過去離node最近的那個結點
81         Integer i = subMap.firstKey();
82         // 返回對應的虛擬節點名稱，這裡字串稍微擷取一下
83         String virtualNode = subMap.get(i);
84         return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("&&"));
85     }
86     
87     public static void main(String[] args)
88     {
89         String[] nodes = {"127.0.0.1:1111", "221.226.0.1:2222", "10.211.0.1:3333"};
90         for (int i = 0; i < nodes.length; i++)
91             System.out.println("[" + nodes[i] + "]的hash值為" + 
92                     getHash(nodes[i]) + ", 被路由到結點[" + getServer(nodes[i]) + "]");
93     }
94 }