php一致性hash算法的應用

閱讀這篇博客前首先你須要知道什麼是分佈式存儲以及分佈式存儲中的數據分片存儲的方式有哪些？

分佈式存儲系統設計（2）—— 數據分片

閱讀玩這篇文章後你會知道分佈式存儲的最優方案是使用 一致性hash算法實現，至於什麼是一致性hash算法能夠看這裏

一致性 hash 算法（ consistent hashing ）

好啦，若是你能看到這裏的話說明你已經知道什麼是 一致性hash算法 而且知道了它是用來作什麼的啦！下面看下若是使用php代碼實現hash一致性算法吧

<?php /** * 一致性hash分佈式算法 * @param $key * @return int * 實現步驟 * 1.先將0~ 是32位最大帶符號整數（0x7FFFFFFF） 想象成一個閉環 * 2.將服務器列表經過hash算法分佈在 圓環之中 * 3.將key值也分佈在圓環之中 * 4.經過_isSorted判斷服務器是否須要進行倒序排序 排序後遍歷服務器 找到最近的服務器 返回 * hash算法是不保證平衡的 爲了儘可能保證平衡性 咱們應該加入虛擬節點數 將一個服務器節點虛擬化成爲多個 較大程度上保證了平衡性 */
class FlexiHash{ private $_serverList = array(); private $_isSorted = false; private $_virtual_node_num = 20;//虛擬節點數 服務器越少 增長的虛擬節點數應該越多 //經過hash算法返回一個整數值
    protected function myHash($key){ $md5 = substr(md5($key),0,8); $seed = 31; //種子值
        $hash=0; for($i=0;$i<8;$i++){ $hash = $hash*$seed+ord($md5{$i}); //ord 返回ascii值
            $i++; } return $hash&0x7FFFFFFF; //0x7FFFFFFF表示最大值
 } //添加服務器
    function addServer($server){ $hash =$this->myHash($server. '#1'); if(!isset($this->_serverList[$hash])) { for ($i = 1; $i <= $this->_virtual_node_num; $i++) { $hash = $this->myHash($server . '#' . $i); $this->_serverList[$hash] = $server; } } $this->_isSorted = false; return true; } //刪除服務器
    function removeServer($server){ for ($i = 1; $i <= $this->_virtual_node_num; $i++) { $hash = $this->myHash($server . '#' . $i); unset($this->_serverList[$hash]); } $this->_isSorted = false; return true; } //獲取服務器
    function lookup($key){ $hash =$this->myHash($key); if(!$this->_isSorted){ krsort($this->_serverList,SORT_NUMERIC); $this->_isSorted = true; } foreach($this->_serverList as $pos=>$server){ if($hash >= $pos) return $server; } return end($this->_serverList); } public function getServerList(){ krsort($this->_serverList,SORT_NUMERIC); return $this->_serverList; } } //demo test
$hserver = new FlexiHash(); //添加服務器
$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'); $key1='Key1111'; $key2='Key2222'; $key2='Key3333'; $key2='Key4444'; $key2='Key5555'; $key2='Key6666'; echo "save key1 in server: ".$hserver->lookup($key1).PHP_EOL; echo "save key2 in server: ".$hserver->lookup($key2).PHP_EOL; echo "save key1 in server: ".$hserver->lookup($key3).PHP_EOL; echo "save key2 in server: ".$hserver->lookup($key4).PHP_EOL; echo "save key1 in server: ".$hserver->lookup($key5).PHP_EOL; echo "save key2 in server: ".$hserver->lookup($key6).PHP_EOL; echo "================================================".PHP_EOL; //移除服務器 key值將自動轉義到下一臺服務器
$hserver->removeServer('192.168.1.4'); echo "save key1 in server: ".$hserver->lookup($key1).PHP_EOL; echo "save key2 in server: ".$hserver->lookup($key2).PHP_EOL; echo "save key1 in server: ".$hserver->lookup($key3).PHP_EOL; echo "save key2 in server: ".$hserver->lookup($key4).PHP_EOL; echo "save key1 in server: ".$hserver->lookup($key5).PHP_EOL; echo "save key2 in server: ".$hserver->lookup($key6).PHP_EOL; echo "================================================".PHP_EOL; //恢復故障服務器 key值將恢復原來服務器
$hserver->addServer('192.168.1.4'); echo "save key1 in server: ".$hserver->lookup($key1).PHP_EOL; echo "save key2 in server: ".$hserver->lookup($key2).PHP_EOL; echo "save key1 in server: ".$hserver->lookup($key3).PHP_EOL; echo "save key2 in server: ".$hserver->lookup($key4).PHP_EOL; echo "save key1 in server: ".$hserver->lookup($key5).PHP_EOL; echo "save key2 in server: ".$hserver->lookup($key6).PHP_EOL;