一致性Hash算法的Java實現

 
package com.baijob.commonTools;

import java.util.Collection;
import java.util.SortedMap;
import java.util.TreeMap;
/**

一致性Hash算法
算法詳解：http://blog.csdn.net/sparkliang/article/details/5279393
算法實現：https://weblogs.java.net/blog/2007/11/27/consistent-hashing
@author xiaoleilu
*
@param <T> 節點類型
/
public class ConsistentHash<T> {
 /** Hash計算對象，用于自定義hash算法 /
 HashFunc hashFunc;
 / 復制的節點個數 */
 private final int numberOfReplicas;
 / 一致性Hash環 */
 private final SortedMap<Integer, T> circle = new TreeMap<Integer, T>();
/**

構造，使用Java默認的Hash算法
@param numberOfReplicas 復制的節點個數，增加每個節點的復制節點有利于負載均衡
@param nodes 節點對象
*/
public ConsistentHash(int numberOfReplicas, Collection<T> nodes) {
 this.numberOfReplicas = numberOfReplicas;
 this.hashFunc = new HashFunc() {

 @Override
 public Integer hash(Object key) {
     String data = key.toString();
     //默認使用FNV1hash算法
     final int p = 16777619;
     int hash = (int) 2166136261L;
     for (int i = 0; i < data.length(); i++)
         hash = (hash ^ data.charAt(i)) * p;
     hash += hash << 13;
     hash ^= hash >> 7;
     hash += hash << 3;
     hash ^= hash >> 17;
     hash += hash << 5;
     return hash;
 }

};
 //初始化節點
 for (T node : nodes) {

 add(node);

}
}
/**

構造
@param hashFunc hash算法對象
@param numberOfReplicas 復制的節點個數，增加每個節點的復制節點有利于負載均衡
@param nodes 節點對象
*/
public ConsistentHash(HashFunc hashFunc, int numberOfReplicas, Collection<T> nodes) {
 this.numberOfReplicas = numberOfReplicas;
 this.hashFunc = hashFunc;
 //初始化節點
 for (T node : nodes) {

 add(node);

}
}
/**

增加節點<br>
每增加一個節點，就會在閉環上增加給定復制節點數<br>
例如復制節點數是2，則每調用此方法一次，增加兩個虛擬節點，這兩個節點指向同一Node
由于hash算法會調用node的toString方法，故按照toString去重
@param node 節點對象
*/
public void add(T node) {
 for (int i = 0; i < numberOfReplicas; i++) {

 circle.put(hashFunc.hash(node.toString() + i), node);

}
}
/**

移除節點的同時移除相應的虛擬節點
@param node 節點對象
*/
public void remove(T node) {
 for (int i = 0; i < numberOfReplicas; i++) {

 circle.remove(hashFunc.hash(node.toString() + i));

}
}
/**

獲得一個最近的順時針節點
@param key 為給定鍵取Hash，取得順時針方向上最近的一個虛擬節點對應的實際節點
@return 節點對象
*/
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); //返回此映射的部分視圖，其鍵大于等于 hash
 hash = tailMap.isEmpty() ? circle.firstKey() : tailMap.firstKey();

}
 //正好命中
 return circle.get(hash);
}
/**

Hash算法對象，用于自定義hash算法
@author xiaoleilu
/
public interface HashFunc {
 public Integer hash(Object key);
}
}



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