手把手教你写出 6 种负载均衡算法！

Posted 2021-04-15 业余草

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常见的负载均衡算法，大概有 7 种。它们分别是：完全随机算法、加权随机算法、完全轮询算法、加权轮询算法、平滑加权轮询算法、哈希算法、最小压力算法。本文结合我个人的理解，给大家从头来写出 6 种负载均衡算法。

负载均衡算法，虽然你平时可能用不到，但是面试中可能会被问到。比如，面试 Dubbo，就可能问问你了解不了解 Dubbo 的负载均衡算法。还有 nginx 等，这些都和并发编程存在着一些关联。了解它们，能让我们避免很多坑。

下面先看第一种，完全随机算法。随机就是没有规律的，随便从负载中获得一台，通常我相信大家第一时间会想到随机数。完全随机算法就和随机数有些关系。看下面的实现代码：

代码非常的简单，我就不在详细的解释。下面再看加权随机算法。

随机算法有一个缺点就是，所有的服务器被访问到的概率都是相同的。如果我某台服务器性能比较好，需要随机的权重高一些，那该怎么办？加权随机算法就是解决这个问题的。代码如下：

这个算法，虽然解决了权重问题。但是，在我的权重设置过大的时候，比如上万，上千万。那么你的 List 就会被撑爆。所以，还有另外一种写法。代码如下：

• 如果我生成的随机数是 1，那么落到 www.xttblog.com 服务器，因为 1<=2（www.xttblog.com 服务器的权重）

随机算法有一个缺点就是，有时候有些机器可能很长一段时间都随机不到。所以，就又有了轮询算法。

完全轮询算法，非常的简单，从头到尾，到尾了后，再从头开始。代码如下：

但这里还涉及到一个权重问题。因此就又有了加权轮询算法。代码如下：

加权轮询，看起来并没什么问题，但是在实际中，可能某个服务器权重大，长时间执行。遇到耗时大的请求，压力非常的大。存在着不合理性。因此就诞生了一种叫平滑加权轮询算法。

代码稍微多一点，先看一个权重类。

核心代码如下：

算法的原理是：每个服务器都有两个权重变量。weight，配置文件中指定的该服务器的权重，这个值是固定不变的；current_weight，服务器目前的权重。一开始为 0，之后会动态调整。每次当请求到来，选取服务器时，会遍历数组中所有服务器。对于每个服务器，让它的 current_weight 增加它的 weight；同时累加所有服务器的 weight，并保存为 total。遍历完所有服务器之后，如果该服务器的 current_weight 是最大的，就选择这个服务器处理本次请求。最后把该服务器的 current_weight 减去 total。

上面的算法虽好，但是在集群环境下，我想让同一个用户的访问，分流到固定的一台机器上，怎么办？所以就又有了哈希负载均衡算法。

上面的 6 种负载均衡算法是非常常见的，很可能在面试中被问到。我这里只是实现，实际应用中还要结合各种设计模式。另外可能把几种算法组合起来用。

本文摘录自我的知识星球。让本该造火箭的你，不再拧螺丝！

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