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Java实现一致性Hash算法

来源:IT技术网编辑:一页书发布于:2013-07-16人围观Java算法Hash

Java代码实现了一致性Hash算法,并加入虚拟节点。,具体代码为:

 

package com.baijob.commonTools;
 
import java.util.Collection;
import java.util.SortedMap;
import java.util.TreeMap;
 
/**
 * 一致性Hash算法
 * 算法详解:http://blog.csdn.net/sparkliang/article/details/5279393
 * 算法实现:https://weblogs.java.net/blog/2007/11/27/consistent-hashing
 * @author xiaoleilu
 *
 * @param <T> 节点类型
 */
public class ConsistentHash<T> {
/** Hash计算对象,用于自定义hash算法 */
HashFunc hashFunc;
/** 复制的节点个数 */
private final int numberOfReplicas;
/** 一致性Hash环 */
private final SortedMap<Integer, T> circle = new TreeMap<Integer, T>();
 
/**
* 构造,使用Java默认的Hash算法
* @param numberOfReplicas 复制的节点个数,增加每个节点的复制节点有利于负载均衡
* @param nodes 节点对象
*/
public ConsistentHash(int numberOfReplicas, Collection<T> nodes) {
this.numberOfReplicas = numberOfReplicas;
this.hashFunc = new HashFunc() {
 
@Override
public Integer hash(Object key) {
return key.hashCode();
}
};
//初始化节点
for (T node : nodes) {
add(node);
}
}
 
/**
* 构造
* @param hashFunc hash算法对象
* @param numberOfReplicas 复制的节点个数,增加每个节点的复制节点有利于负载均衡
* @param nodes 节点对象
*/
public ConsistentHash(HashFunc hashFunc, int numberOfReplicas, Collection<T> nodes) {
this.numberOfReplicas = numberOfReplicas;
this.hashFunc = hashFunc;
//初始化节点
for (T node : nodes) {
add(node);
}
}
 
/**
* 增加节点<br>
* 每增加一个节点,就会在闭环上增加给定复制节点数<br>
* 例如复制节点数是2,则每调用此方法一次,增加两个虚拟节点,这两个节点指向同一Node
* 由于hash算法会调用node的toString方法,故按照toString去重
* @param node 节点对象
*/
public void add(T node) {
for (int i = 0; i < numberOfReplicas; i++) {
circle.put(hashFunc.hash(node.toString()), node);
}
}
 
/**
* 移除节点的同时移除相应的虚拟节点
* @param node 节点对象
*/
public void remove(T node) {
for (int i = 0; i < numberOfReplicas; i++) {
circle.remove(hashFunc.hash(node.toString() + i));
}
}
 
/**
* 获得一个最近的顺时针节点
* @param key 为给定键取Hash,取得顺时针方向上最近的一个虚拟节点对应的实际节点
* @return 节点对象
*/
public T get(Object key) {
if (circle.isEmpty()) {
return null;
}
int hash = hashFunc.hash(key);
if (!circle.containsKey(hash)) {
SortedMap<Integer, T> tailMap = circle.tailMap(hash); //返回此映射的部分视图,其键大于等于 hash
hash = tailMap.isEmpty() ? circle.firstKey() : tailMap.firstKey();
}
//正好命中
return circle.get(hash);
}
 
/**
* Hash算法对象,用于自定义hash算法
* @author xiaoleilu
*
*/
public interface HashFunc {
public Integer hash(Object key);
}
}
 

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