帶虛擬節點的一致性Hash算法

 public class ConsistentHashingWithVirtualNode {
 
     //待添加入Hash環的服務器列表
     private static String[] servers = {"192.168.0.0:111", "192.168.0.1:111", "192.168.0.2:111",
             "192.168.0.3:111", "192.168.0.4:111"};
     
     //真實結點列表,考慮到服務器上線、下線的場景，即添加、刪除的場景會比較頻繁，這裏使用LinkedList會更好
     private static List<String> realNodes = new LinkedList<String>();
     
     //虛擬節點，key表示虛擬節點的hash值，value表示虛擬節點的名稱
     private static SortedMap<Integer, String> virtualNodes = new TreeMap<Integer, String>();
             
     //虛擬節點的數目，這裏寫死，爲了演示需要，一個真實結點對應5個虛擬節點
     private static final int VIRTUAL_NODES = 5;
     
     static{
         //先把原始的服務器添加到真實結點列表中
         for(int i=0; i<servers.length; i++)
             realNodes.add(servers[i]);
         
         //再添加虛擬節點，遍歷LinkedList使用foreach循環效率會比較高
         for (String str : realNodes){
             for(int i=0; i<VIRTUAL_NODES; i++){
                 String virtualNodeName = str + "&&VN" + String.valueOf(i);
                 int hash = getHash(virtualNodeName);
                 System.out.println("虛擬節點[" + virtualNodeName + "]被添加, hash值爲" + hash);
                 virtualNodes.put(hash, virtualNodeName);
             }
         }
         System.out.println();
     }
     
     //使用FNV1_32_HASH算法計算服務器的Hash值,這裏不使用重寫hashCode的方法，最終效果沒區別
     private static int getHash(String str){
         final int p = 16777619;
         int hash = (int)2166136261L;
         for (int i = 0; i < str.length(); i++)
             hash = (hash ^ str.charAt(i)) * p;
         hash += hash << 13;
         hash ^= hash >> 7;
         hash += hash << 3;
         hash ^= hash >> 17;
         hash += hash << 5;
         
         // 如果算出來的值爲負數則取其絕對值
         if (hash < 0)
             hash = Math.abs(hash);
         return hash;
     }
     
     //得到應當路由到的結點
     private static String getServer(String key){
        //得到該key的hash值
         int hash = getHash(key);
         // 得到大於該Hash值的所有Map
         SortedMap<Integer, String> subMap = virtualNodes.tailMap(hash);
         String virtualNode;
         if(subMap.isEmpty()){
            //如果沒有比該key的hash值大的，則從第一個node開始
            Integer i = virtualNodes.firstKey();
            //返回對應的服務器
            virtualNode = virtualNodes.get(i);
         }else{
            //第一個Key就是順時針過去離node最近的那個結點
            Integer i = subMap.firstKey();
            //返回對應的服務器
            virtualNode = subMap.get(i);
         }
         //virtualNode虛擬節點名稱要截取一下
         if(StringUtils.isNotBlank(virtualNode)){
             return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("&&"));
         }
         return null;
     }
     
     public static void main(String[] args){
         String[] keys = {"太陽", "月亮", "星星"};
         for(int i=0; i<keys.length; i++)
             System.out.println("[" + keys[i] + "]的hash值爲" +
                     getHash(keys[i]) + ", 被路由到結點[" + getServer(keys[i]) + "]");
     }
 }