一致性哈希算法的php实现与分析-算法

Posted 2022-12-12 爱钓鱼的程序猫

<?php
/*
* 一致性哈希算法
* 过程：
* 1，抽象一个圆，然后把服务器节点按一定算法得到整数有序顺时针放到圆上,圆环用2^32 个点来进行均匀切割。
* hash函数的结果应该均匀分布在[0,2^32-1]区间
* 2，由于服务器少，在圆上分布不均匀会造成数据倾斜，所以我们使用虚拟节点代替服务器的节点，一个服务器生成32个虚拟节点，或者更多。
* 3，数据要存到服务器上，通过同样的算法得到整数，在圆上顺时针跟节点对比，如果刚好大于或者等于，那么就保存在这台服务器上，
* 如果走完一圈也没找到，就落入第一个节点。

* 参数是：服务器IP，数据。
* 需要的操作是：添加服务器，删除服务器，添加数据
* Author: lms <php7在qq.com> QQ:二一九二4238
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 */

class A
public $server;
public $node;

/*我们需要得到的散列值是一个正整数，所以我们可以使用times33或者crc32来获得*/
public function hashing($str)
    return sprintf('%u',crc32($str));



/*添加服务器*/
public function addServer($server)
    if(!isset($this->server[$server]))
        $this->addNode($server);
    


/*添加虚拟节点*/
public function addNode($server)
    /*每个添加32个虚拟节点，服务器少你可以添加更多，分布相对均匀以防数据倾斜*/
    for($i=0;$i<32;$i++)
        $key_node=$this->hashing($server.$i);
        $this->server[$server][]=$key_node;
        $this->node[$key_node]=$server;
    
    /*变成有序的整数数组*/
    ksort($this->node,SORT_NUMERIC);


/*删除服务器*/
public function dropServer($server)
    foreach($this->server[$server] as $v)
        unset($this->node[$v]);
    
    unset($this->server[$server]);


/*调度服务器*/
public function getServer($str)
    $key_str=$this->hashing($str);
    /*第一个节点*/
    $server=current($this->node);
    foreach($this->node as $k=>$v)
        if($k>=$key_str)
            $server=$v;
            break;
        
    
    reset($this->node);
    return $server;




$s=new A();
$s->addServer('192.168.1.2:12341');
$s->addServer('192.168.1.3:12342');
$s->addServer('192.168.1.4:12343');
$s->addServer('192.168.1.5:12344');
$s->addServer('192.168.1.6:12345');

echo $s->getServer('我存在哪里呢');
/*结果192.168.1.3:12342*/

/*删除这台服务器*/
$s->dropServer('192.168.1.3:12342');

echo $s->getServer('我存在哪里呢');
/*结果192.168.1.3:12344*/