Consistent-Hash（一致性hash）-從sofa-registry談起

SOFARegistry 簡介

SOFARegistry 是螞蟻金服開源的一個生產級、高時效、高可用的服務註冊中心

功能特性

* 支持服務發佈與服務訂閱
* 支持服務變動時的主動推送
* 豐富的 REST 接口
* 採用分層架構及數據分片，支持海量鏈接及海量數據
* 支持多副本備份，保證數據高可用
* 基於 SOFABolt 通訊框架，服務上下線秒級通知
* AP 架構，保證網絡分區下的可用性

sofa-registry地址：https://github.com/sofastack/sofa-registry

從服務的註冊與發現談起

其支持服務發佈與服務訂閱功能，依賴一致性hash算法, 其簡介：參見：https://www.jianshu.com/p/e968c081f563

在解決分佈式系統中負載均衡的問題時候能夠使用Hash算法讓固定的一部分請求落到同一臺服務器上，這樣每臺服務器固定處理一部分請求（並維護這些請求的信息），起到負載均衡的做用。 可是普通的餘數hash（hash(好比用戶id)%服務器機器數）算法伸縮性不好，當新增或者下線服務器機器時候，用戶id與服務器的映射關係會大量失效。一致性hash則利用hash環對其進行了改進。

核心代碼參見：代碼地址：[ConsistentHash.java](https://github.com/sofastack/sofa- registry/blob/master/server/consistency/src/main/java/com/alipay/sofa/registry/consistency/hash/ConsistentHash.java "ConsistentHash.java")

private final SortedMap<Integer, T> circle = new TreeMap<>();

	/**
     * This returns the closest node for the object. If the object is the node it
     * should be an exact hit, but if it is a value traverse to find closest
     * subsequent node.
     * @param key the key 
     * @return node for
     */
    public T getNodeFor(Object key) {
        if (circle.isEmpty()) {
            return null;
        }
        int hash = hashFunction.hash(key);
        T node = circle.get(hash);

        if (node == null) {
            // inexact match -- find the next value in the circle
            SortedMap<Integer, T> tailMap = circle.tailMap(hash);
            hash = tailMap.isEmpty() ? circle.firstKey() : tailMap.firstKey();
            node = circle.get(hash);
        }
        return node;
    }

獲取大於該node節點對應hash值的的hash環（tailMap方法）信息，即tailMap

• 若tailMap不爲空，則獲取最近的一個node節點（firstKey() 方法）
• 若tailMap爲空，則獲取hash環的第一個node節點（firstKey() 方法）

tailMap(K fromKey) 方法用於返回此映射，其鍵大於或等於fromKey的部分視圖。
返回的映射受此映射支持，所以改變返回映射反映在此映射中，反之亦然。

虛擬節點

新的節點嘗試註冊進來，會調用addNode（T node）方法，同時會有虛擬節點存在

/**
     * Add a new node to the consistent hash
     *
     * This is not thread safe.
     * @param node the node
     */
    private void addNode(T node) {
        realNodes.add(node);
        for (int i = 0; i < numberOfReplicas; i++) {
            // The string addition forces each replica to have different hash
            circle.put(hashFunction.hash(node.getNodeName() + SIGN + i), node);
        }
    }

TODO