Java一致性哈希的特性是什么

這篇文章主要介紹“Java一致性哈希的特性是什么”，在日常操作中，相信很多人在Java一致性哈希的特性是什么問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Java一致性哈希的特性是什么”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

一、前言

在解決分布式系統中負載均衡的問題時候可以使用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（并維護這些請求的信息），起到負載均衡的作用。

但是普通的余數hash（hash(比如用戶id)%服務器機器數）算法伸縮性很差，當新增或者下線服務器機器時候，用戶id與服務器的映射關系會大量失效。一致性hash則利用hash環對其進行了改進。

二、一致性Hash概述

為了能直觀的理解一致性hash原理，這里結合一個簡單的例子來講解，假設有4臺服務器，地址為ip1,ip2,ip3,ip4。

• 一致性hash是首先計算四個ip地址對應的hash值
  hash(ip1),hash(ip2),hash(ip3),hash(ip3)，計算出來的hash值是0~最大正整數直接的一個值，這四個值在一致性hash環上呈現如下圖：

   

  

   

• hash環上順時針從整數0開始，一直到最大正整數，我們根據四個ip計算的hash值肯定會落到這個hash環上的某一個點，至此我們把服務器的四個ip映射到了一致性hash環

• 當用戶在客戶端進行請求時候，首先根據hash(用戶id)計算路由規則（hash值），然后看hash值落到了hash環的那個地方，根據hash值在hash環上的位置順時針找距離最近的ip作為路由ip.

   

  

  根據順時針規則可知user1,user2的請求會被服務器ip3進行處理，而其它用戶的請求對應的處理服務器不變，也就是只有之前被ip2處理的一部分用戶的映射關系被破壞了，并且其負責處理的請求被順時針下一個節點委托處理。

  下面考慮當新增機器的時候會出現什么情況？
  當新增一個ip5的服務器后，一致性hash環大致如下圖：

  

服務器ip1,ip2,ip3經過hash后落到了一致性hash環上，從圖中hash值分布可知ip1會負責處理大概80%的請求，而ip2和ip3則只會負責處理大概20%的請求，雖然三個機器都在處理請求，但是明顯每個機器的負載不均衡，這樣稱為一致性hash的傾斜，虛擬節點的出現就是為了解決這個問題。

五、虛擬節點

當服務器節點比較少的時候會出現上節所說的一致性hash傾斜的問題，一個解決方法是多加機器，但是加機器是有成本的，那么就加虛擬節點，比如上面三個機器，每個機器引入1個虛擬節點后的一致性hash環的圖如下：

可知每個服務節點引入1個虛擬節點后，情況相比沒有引入前均衡性有所改善，但是并不均衡。

均勻一致性hash的目標是如果服務器有N臺，客戶端的hash值有M個，那么每個服務器應該處理大概M/N個用戶的。也就是每臺服務器負載盡量均衡

到此，關于“Java一致性哈希的特性是什么”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！