PHP实现一致性Hash算法步骤详解

这次给大家带来PHP实现一致性Hash算法步骤详解，PHP实现一致性Hash算法的注意事项有哪些，下面就是实战案例，一起来看一下。

图中的A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2都是虚拟节点，机器A负载存储A1、A2的数据，机器B负载存储B1、B2的数据，机器C负载存储C1、C2的数据。由于这些虚拟节点数量很多，均匀分布，因此不会造成“雪崩”现象。

一致性哈希算法的PHP实现

下面给出一个接口

/** * 一致性哈希实现接口 * Interface ConsistentHash */interface ConsistentHash{ //将字符串转为hash值 public function cHash($str); //添加一台服务器到服务器列表中 public function addServer($server); //从服务器删除一台服务器 public function removeServer($server); //在当前的服务器列表中找到合适的服务器存放数据 public function lookup($key);}

这个接口分别定义了4个方法，cHash（将字符串处理为hash值）、addServer（增加一台服务器）、removeServer（移除一台服务器）、lookup（找到一台服务器来存储数据）

下面给出一个该接口的具体实现

/** * 具体一致性哈希实现 * author chenqionghe * Class MyConsistentHash */class MyConsistentHash implements ConsistentHash{ public $serverList = array(); //服务器列列表 public $virtualPos = array(); //虚拟节点的位置 public $virtualPosNum = 5;  //每个节点对应5个虚节点 /**  * 将字符串转换成32位无符号整数hash值  * @param $str  * @return int  */ public function cHash($str) {  $str = md5($str);  return sprintf('%u', crc32($str)); } /**  * 在当前的服务器列表中找到合适的服务器存放数据  * @param $key 键名  * @return mixed 返回服务器IP地址  */ public function lookup($key) {  $point = $this->cHash($key);//落点的hash值  $finalServer = current($this->virtualPos);//先取圆环上最小的一个节点当成结果  foreach($this->virtualPos as $pos=>$server)  {   if($point <= $pos)   {    $finalServer = $server;    break;   }  }  reset($this->virtualPos);//重置圆环的指针为第一个  return $finalServer; } /**  * 添加一台服务器到服务器列表中  * @param $server 服务器IP地址  * @return bool  */ public function addServer($server) {  if(!isset($this->serverList[$server]))  {   for($i=0; $i<$this->virtualPosNum; $i++)   {    $pos = $this->cHash($server . '-' . $i);    $this->virtualPos[$pos] = $server;    $this->serverList[$server][] = $pos;   }   ksort($this->virtualPos,SORT_NUMERIC);  }  return TRUE; } /**  * 移除一台服务器（循环所有的虚节点，删除值为该服务器地址的虚节点）  * @param $key  * @return bool  */ public function removeServer($key) {  if(isset($this->serverList[$key]))  {   //删除对应虚节点   foreach($this->serverList[$key] as $pos)   {    unset($this->virtualPos[$pos]);   }   //删除对应服务器   unset($this->serverList[$key]);  }  return TRUE; }}

然后， 我们来测试一下该算法

$hashServer = new MyConsistentHash();$hashServer->addServer('192.168.1.1');$hashServer->addServer('192.168.1.2');$hashServer->addServer('192.168.1.3');$hashServer->addServer('192.168.1.4');$hashServer->addServer('192.168.1.5');$hashServer->addServer('192.168.1.6');$hashServer->addServer('192.168.1.7');$hashServer->addServer('192.168.1.8');$hashServer->addServer('192.168.1.9');$hashServer->addServer('192.168.1.10');echo "增加十台服务器192.168.1.1~192.168.1.10<br />";echo "保存 key1 到 server :".$hashServer->lookup('key1') . '<br />';echo "保存 key2 到 server :".$hashServer->lookup('key2') . '<br />';echo "保存 key3 到 server :".$hashServer->lookup('key3') . '<br />';echo "保存 key4 到 server :".$hashServer->lookup('key4') . '<br />';echo "保存 key5 到 server :".$hashServer->lookup('key5') . '<br />';echo "保存 key6 到 server :".$hashServer->lookup('key6') . '<br />';echo "保存 key7 到 server :".$hashServer->lookup('key7') . '<br />';echo "保存 key8 到 server :".$hashServer->lookup('key8') . '<br />';echo "保存 key9 到 server :".$hashServer->lookup('key9') . '<br />';echo "保存 key10 到 server :".$hashServer->lookup('key10') . '<br />';echo '<hr />';echo "移除一台服务器192.168.1.2<br />";$hashServer->removeServer('192.168.1.2');echo "保存 key1 到 server :".$hashServer->lookup('key1') . '<br />';echo "保存 key2 到 server :".$hashServer->lookup('key2') . '<br />';echo "保存 key3 到 server :".$hashServer->lookup('key3') . '<br />';echo "保存 key4 到 server :".$hashServer->lookup('key4') . '<br />';echo "保存 key5 到 server :".$hashServer->lookup('key5') . '<br />';echo "保存 key6 到 server :".$hashServer->lookup('key6') . '<br />&#39<em style="color:transparent">本文来源gao.dai.ma.com搞@代*码#网</em><a>搞代gaodaima码</a>;;echo "保存 key7 到 server :".$hashServer->lookup('key7') . '<br />';echo "保存 key8 到 server :".$hashServer->lookup('key8') . '<br />';echo "保存 key9 到 server :".$hashServer->lookup('key9') . '<br />';echo "保存 key10 到 server :".$hashServer->lookup('key10') . '<br />';echo '<hr />';echo "移除一台服务器192.168.1.6<br />";$hashServer->removeServer('192.168.1.6');echo "保存 key1 到 server :".$hashServer->lookup('key1') . '<br />';echo "保存 key2 到 server :".$hashServer->lookup('key2') . '<br />';echo "保存 key3 到 server :".$hashServer->lookup('key3') . '<br />';echo "保存 key4 到 server :".$hashServer->lookup('key4') . '<br />';echo "保存 key5 到 server :".$hashServer->lookup('key5') . '<br />';echo "保存 key6 到 server :".$hashServer->lookup('key6') . '<br />';echo "保存 key7 到 server :".$hashServer->lookup('key7') . '<br />';echo "保存 key8 到 server :".$hashServer->lookup('key8') . '<br />';echo "保存 key9 到 server :".$hashServer->lookup('key9') . '<br />';echo "保存 key10 到 server :".$hashServer->lookup('key10') . '<br />';echo '<hr />';echo "移除一台服务器192.168.1.8<br />";$hashServer->removeServer('192.168.1.8');echo "保存 key1 到 server :".$hashServer->lookup('key1') . '<br />';echo "保存 key2 到 server :".$hashServer->lookup('key2') . '<br />';echo "保存 key3 到 server :".$hashServer->lookup('key3') . '<br />';echo "保存 key4 到 server :".$hashServer->lookup('key4') . '<br />';echo "保存 key5 到 server :".$hashServer->lookup('key5') . '<br />';echo "保存 key6 到 server :".$hashServer->lookup('key6') . '<br />';echo "保存 key7 到 server :".$hashServer->lookup('key7') . '<br />';echo "保存 key8 到 server :".$hashServer->lookup('key8') . '<br />';echo "保存 key9 到 server :".$hashServer->lookup('key9') . '<br />';echo "保存 key10 到 server :".$hashServer->lookup('key10') . '<br />';echo '<hr />';echo "移除一台服务器192.168.1.2<br />";$hashServer->removeServer('192.168.1.2');echo "保存 key1 到 server :".$hashServer->lookup('key1') . '<br />';echo "保存 key2 到 server :".$hashServer->lookup('key2') . '<br />';echo "保存 key3 到 server :".$hashServer->lookup('key3') . '<br />';echo "保存 key4 到 server :".$hashServer->lookup('key4') . '<br />';echo "保存 key5 到 server :".$hashServer->lookup('key5') . '<br />';echo "保存 key6 到 server :".$hashServer->lookup('key6') . '<br />';echo "保存 key7 到 server :".$hashServer->lookup('key7') . '<br />';echo "保存 key8 到 server :".$hashServer->lookup('key8') . '<br />';echo "保存 key9 到 server :".$hashServer->lookup('key9') . '<br />';echo "保存 key10 到 server :".$hashServer->lookup('key10') . '<br />';echo '<hr />';echo "增加一台服务器192.168.1.11<br />";$hashServer->addServer('192.168.1.11');echo "保存 key1 到 server :".$hashServer->lookup('key1') . '<br />';echo "保存 key2 到 server :".$hashServer->lookup('key2') . '<br />';echo "保存 key3 到 server :".$hashServer->lookup('key3') . '<br />';echo "保存 key4 到 server :".$hashServer->lookup('key4') . '<br />';echo "保存 key5 到 server :".$hashServer->lookup('key5') . '<br />';echo "保存 key6 到 server :".$hashServer->lookup('key6') . '<br />';echo "保存 key7 到 server :".$hashServer->lookup('key7') . '<br />';echo "保存 key8 到 server :".$hashServer->lookup('key8') . '<br />';echo "保存 key9 到 server :".$hashServer->lookup('key9') . '<br />';echo "保存 key10 到 server :".$hashServer->lookup('key10') . '<br />';echo '<hr />';

运行结果如下

增加十台服务器192.168.1.1~192.168.1.10
保存 key1 到 server :192.168.1.2
保存 key2 到 server :192.168.1.1
保存 key3 到 server :192.168.1.6
保存 key4 到 server :192.168.1.8
保存 key5 到 server :192.168.1.9
保存 key6 到 server :192.168.1.10
保存 key7 到 server :192.168.1.7
保存 key8 到 server :192.168.1.4
保存 key9 到 server :192.168.1.7
保存 key10 到 server :192.168.1.4
移除一台服务器192.168.1.2
保存 key1 到 server :192.168.1.7
保存 key2 到 server :192.168.1.1
保存 key3 到 server :192.168.1.6
保存 key4 到 server :192.168.1.8
保存 key5 到 server :192.168.1.9
保存 key6 到 server :192.168.1.10
保存 key7 到 server :192.168.1.7
保存 key8 到 server :192.168.1.4
保存 key9 到 server :192.168.1.7
保存 key10 到 server :192.168.1.4
移除一台服务器192.168.1.6
保存 key1 到 server :192.168.1.7
保存 key2 到 server :192.168.1.1
保存 key3 到 server :192.168.1.3
保存 key4 到 server :192.168.1.8
保存 key5 到 server :192.168.1.9
保存 key6 到 server :192.168.1.10
保存 key7 到 server :192.168.1.7
保存 key8 到 server :192.168.1.4
保存 key9 到 server :192.168.1.7
保存 key10 到 server :192.168.1.4
移除一台服务器192.168.1.8
保存 key1 到 server :192.168.1.7
保存 key2 到 server :192.168.1.1
保存 key3 到 server :192.168.1.3
保存 key4 到 server :192.168.1.10
保存 key5 到 server :192.168.1.9
保存 key6 到 server :192.168.1.10
保存 key7 到 server :192.168.1.7
保存 key8 到 server :192.168.1.4
保存 key9 到 server :192.168.1.7
保存 key10 到 server :192.168.1.4
移除一台服务器192.168.1.2
保存 key1 到 server :192.168.1.7
保存 key2 到 server :192.168.1.1
保存 key3 到 server :192.168.1.3
保存 key4 到 server :192.168.1.10
保存 key5 到 server :192.168.1.9
保存 key6 到 server :192.168.1.10
保存 key7 到 server :192.168.1.7
保存 key8 到 server :192.168.1.4
保存 key9 到 server :192.168.1.7
保存 key10 到 server :192.168.1.4
增加一台服务器192.168.1.11
保存 key1 到 server :192.168.1.7
保存 key2 到 server :192.168.1.1
保存 key3 到 server :192.168.1.11
保存 key4 到 server :192.168.1.10
保存 key5 到 server :192.168.1.9
保存 key6 到 server :192.168.1.10
保存 key7 到 server :192.168.1.7
保存 key8 到 server :192.168.1.4
保存 key9 到 server :192.168.1.7
保存 key10 到 server :192.168.1.4

可以，看到，使用一致性哈希后，无认是增加服务器还是减少服务器都最大程度的保证了数据的完整性、均匀性.

相信看了本文案例你已经掌握了方法，更多精彩请关注搞代码其它相关文章！

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