memcached 分布式 一致性hash算法demo

Posted 2020-06-14

一致性Hash分布算法分4个步骤：
步骤1：将一个32位整数[0 ~ (2^32-1)]想象成一个环，0 作为开头，(2^32-1) 作为结尾，当然这只是想象。
步骤2：通过Hash函数把KEY处理成整数。这样就可以在环上找到一个位置与之对应。
步骤3：把Memcached服务器群映射到环上，使用Hash函数处理服务器对应的IP地址即可。
步骤4：把数据映射到Memcached服务器上。查找一个KEY对应的Memcached服务器位置的方法如下：从当前KEY的位置，沿着圆环顺时针方向出发，查找位置离得最近的一台Memcached服务器，并将KEY对应的数据保存在此服务器上。

 

代码实例：

<?php
/**
 * 一致性Hash分布
 * 天涯PHP博客
 * http://blog.phpha.com
 */
class FlexiHash{
	//服务器列表
	private $serverList = array();
	//记录是否已经排序
	private $isSorted = FALSE;
	//添加一台服务器
	public function addServer($server){
		$hash = $this->mHash($server);
		if(!isset($this->serverList[$hash])){
			$this->serverList[$hash] = $server;
		}
		//需要重新排序
		$this->isSorted = FALSE;
		return TRUE;
	}
	//移除一台服务器
	public function removeServer($server){
		$hash = $this->mHash($server);
		if(isset($this->serverList[$hash])){
			unset($this->serverList[$hash]);
		}
		//需要重新排序
		$this->isSorted = FALSE;
		return TRUE;
	}
	//在当前服务器列表查找合适的服务器
	public function lookup($key){
		$hash = $this->mHash($key);
		//先进行倒序排序操作
		if(!$this->isSorted){
			krsort($this->serverList, SORT_NUMERIC);
			$this->isSorted = TRUE;
		}
		//圆环上顺时针方向查找当前KEY紧邻的一台服务器
		foreach($this->serverList as $pos => $server){
			if($hash >= $pos)	return $server;
		}
		//没有找到则返回顺时针方向最后一台服务器
		return $this->serverList[count($this->serverList) - 1];
	}
	//Hash函数
	private function mHash($key){
		$md5 = substr(md5($key), 0, 8);
		$seed = 31;
		$hash = 0;
		for($i = 0; $i < 8; $i++){
			$hash = $hash * $seed + ord($md5{$i});
			$i++;
		}
		return $hash & 0x7FFFFFFF;
	}
}
?>

　　

测试：

 

<?php
/**
 * 一致性Hash分布测试代码
 * 天涯PHP博客
 * http://blog.phpha.com
 */
$hserver = new FlexiHash();
//初始5台服务器
$hserver->addServer("192.168.1.1");
$hserver->addServer("192.168.1.2");
$hserver->addServer("192.168.1.3");
$hserver->addServer("192.168.1.4");
$hserver->addServer("192.168.1.5");
echo "save key1 in server: ", $hserver->lookup(‘key1‘), "<br/>";
echo "save key2 in server: ", $hserver->lookup(‘key2‘), "<br/>";
echo ‘===============================================<br/>‘;
//移除1台服务器
$hserver->removeServer("192.168.1.4");
echo "save key1 in server: ", $hserver->lookup(‘key1‘), "<br/>";
echo "save key2 in server: ", $hserver->lookup(‘key2‘), "<br/>";
echo ‘===============================================<br/>‘;
//添加1台服务器
$hserver->addServer(‘192.168.1.6‘);
echo "save key1 in server: ", $hserver->lookup(‘key1‘), "<br/>";
echo "save key2 in server: ", $hserver->lookup(‘key2‘);
?>


//测试结果如下：
save key1 in server: 192.168.1.4
save key2 in server: 192.168.1.2
==================================
save key1 in server: 192.168.1.3
save key2 in server: 192.168.1.2
==================================
save key1 in server: 192.168.1.3
save key2 in server: 192.168.1.2