package com.baijob.commonTools;

import java.util.Collection;

import java.util.SortedMap;

import java.util.TreeMap;

/**

* 一致性Hash算法

* 算法详解：http://blog.csdn.net/sparkliang/article/details/5279393

* 算法实现：https://weblogs.java.net/blog/2007/11/27/consistent-hashing

* @author xiaoleilu

*

* @param 节点类型

*/

public class ConsistentHash {

/** Hash计算对象，用于自定义hash算法 */

HashFunc hashFunc;

/** 复制的节点个数 */

private final int numberOfReplicas;

/** 一致性Hash环 */

private final SortedMap circle = new TreeMap();

/**

* 构造，使用Java默认的Hash算法

* @param numberOfReplicas 复制的节点个数，增加每个节点的复制节点有利于负载均衡

* @param nodes 节点对象

*/

public ConsistentHash(int numberOfReplicas, Collection nodes) {

this.numberOfReplicas = numberOfReplicas;

this.hashFunc = new HashFunc() {

@Override

public Integer hash(Object key) {

String data = key.toString();

//默认使用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;

}

};

//初始化节点

for (T node : nodes) {

add(node);

}

}

/**

* 构造

* @param hashFunc hash算法对象

* @param numberOfReplicas 复制的节点个数，增加每个节点的复制节点有利于负载均衡

* @param nodes 节点对象

*/

public ConsistentHash(HashFunc hashFunc, int numberOfReplicas, Collection nodes) {

this.numberOfReplicas = numberOfReplicas;

this.hashFunc = hashFunc;

//初始化节点

for (T node : nodes) {

add(node);

}

}

/**

* 增加节点

* 每增加一个节点，就会在闭环上增加给定复制节点数

* 例如复制节点数是2，则每调用此方法一次，增加两个虚拟节点，这两个节点指向同一Node

* 由于hash算法会调用node的toString方法，故按照toString去重

* @param node 节点对象

*/

public void add(T node) {

for (int i = 0; i < numberOfReplicas; i++) {

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

}

}

/**

* 移除节点的同时移除相应的虚拟节点

* @param node 节点对象

*/

public void remove(T node) {

for (int i = 0; i < numberOfReplicas; i++) {

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

}

}

/**

* 获得一个最近的顺时针节点

* @param key 为给定键取Hash，取得顺时针方向上最近的一个虚拟节点对应的实际节点

* @return 节点对象

*/

public T get(Object key) {

if (circle.isEmpty()) {

return null;

}

int hash = hashFunc.hash(key);

if (!circle.containsKey(hash)) {

SortedMap tailMap = circle.tailMap(hash); //返回此映射的部分视图，其键大于等于 hash

hash = tailMap.isEmpty() ? circle.firstKey() : tailMap.firstKey();

}

//正好命中

return circle.get(hash);

}

/**

* Hash算法对象，用于自定义hash算法

* @author xiaoleilu

*

*/

public interface HashFunc {

public Integer hash(Object key);

}

}