Detaillierte Erläuterung des Konsensalgorithmus HASH

Dieses Mal werde ich Ihnen eine detaillierte Erklärung des Konsistenzalgorithmus HASH geben. Was sind die Vorkehrungen für die detaillierte Erklärung des Konsistenzalgorithmus HASH?

Das Beispiel in diesem Artikel beschreibt den in PHP implementierten konsistenten HASH-Algorithmus. Teilen Sie es als Referenz mit allen. Die Details lauten wie folgt:

<?php
// +----------------------------------------------------------------------
// | Perfect Is Shit
// +----------------------------------------------------------------------
// | PHP实现：一致性HASH算法
// +----------------------------------------------------------------------
// | Author: alexander <gt199899@gmail.com>
// +----------------------------------------------------------------------
// | Datetime: 2017-01-11 16:01:36
// +----------------------------------------------------------------------
// | Copyright: Perfect Is Shit
// +----------------------------------------------------------------------
class ConsistentHashing
{
  // 圆环
  // hash -> 节点
  private $_ring = array();
  // 所有节点
  // 节点 -> hash
  public $nodes = array();
  // 每个节点的虚拟节点
  public $virtual = 64;
  /**
   * 构造
   * @param array $nodes 初始化的节点列表
   */
  public function construct($nodes = array())
  {
    if (!empty($nodes)) {
      foreach ($nodes as $value) {
        $this->addNode($value);
      }
    }
  }
  /**
   * 获取圆环内容
   * @return array $this->_ring
   */
  public function getRing()
  {
    return $this->_ring;
  }
  /**
   * time33 函数
   * @param string $str
   * @return 32位正整数
   * @author 大神们
   */
  public function time33($str)
  {
    // hash(i) = hash(i-1) * 33 + str[i]
    // $hash = 5381; ## 将hash设置为0，竟然比设置为5381分布效果更好！！！
    $hash = 0;
    $s  = md5($str); //相比其它版本，进行了md5加密
    $seed = 5;
    $len = 32;//加密后长度32
    for ($i = 0; $i < $len; $i++) {
      // (hash << 5) + hash 相当于 hash * 33
      //$hash = sprintf("%u", $hash * 33) + ord($s{$i});
      //$hash = ($hash * 33 + ord($s{$i})) & 0x7FFFFFFF;
      $hash = ($hash << $seed) + $hash + ord($s{$i});
    }
    return $hash & 0x7FFFFFFF;
  }
  /**
   * 增加节点
   * @param string $node 节点名称
   * @return object $this
   */
  public function addNode($node)
  {
    if (in_array($node, array_keys($this->nodes))) {
      return;
    }
    for ($i = 1; $i <= $this->virtual; $i++) {
      $key         = $this->time33($node . '-' . $i);
      $this->_ring[$key]  = $node;
      $this->nodes[$node][] = $key;
    }
    ksort($this->_ring, SORT_NUMERIC);
    return $this;
  }
  /**
   * 获取字符串的HASH在圆环上面映射到的节点
   * @param string $key
   * @return string $node
   */
  public function getNode($key)
  {
    $node = current($this->_ring);
    $hash = $this->time33($key);
    foreach ($this->_ring as $key => $value) {
      if ($hash <= $key) {
        $node = $value;
        break;
      }
    }
    return $node;
  }
  /**
   * 获取映射到特定节点的KEY
   * 此方法需手动调用，非特殊情况不建议程序中使用此方法
   * @param string $node
   * @param string $keyPre
   * @return mixed
   */
  public function getKey($node, $keyPre = ""){
    if(!in_array($node, array_keys($this->nodes))){
      return false;
    }
    $result = false;
    for($i=1;$i<=10000;$i++){
      $key = $keyPre . md5(rand(1000, 9999));
      if($this->getNode($key) == $node){
        $result = true;
        break;
      }
    }
    return $result ? $key : false;
  }
}
$ch_obj = new ConsistentHashing();
$ch_obj->addNode('node_1');
$ch_obj->addNode('node_2');
$ch_obj->addNode('node_3');
$ch_obj->addNode('node_4');
$ch_obj->addNode('node_5');
$ch_obj->addNode('node_6');
// +----------------------------------------------------------------------
// | 查看key映射到的节点
// +----------------------------------------------------------------------
$key1 = "asofiwjamfdalksjfkasasdflasfja";
$key2 = "jaksldfjlasfjsdjfioafaslkjflsadkjfl";
$key3 = "asjldflkjasfsdjflkajkldsjfksajdlflajs";
$key4 = "iowanfasijfmasdnfoas";
$key5 = "pqkisndfhoalnfiewlkl";
$key6 = "qjklasjdifoajfalsjflsa";
echo sprintf("%-50s 映射到节点 %s\n", $key1, $ch_obj->getNode($key1));
echo sprintf("%-50s 映射到节点 %s\n", $key2, $ch_obj->getNode($key2));
echo sprintf("%-50s 映射到节点 %s\n", $key3, $ch_obj->getNode($key3));
echo sprintf("%-50s 映射到节点 %s\n", $key4, $ch_obj->getNode($key4));
echo sprintf("%-50s 映射到节点 %s\n", $key5, $ch_obj->getNode($key5));
echo sprintf("%-50s 映射到节点 %s\n", $key6, $ch_obj->getNode($key6));
// +----------------------------------------------------------------------
// | 查看圆环和节点信息
// +----------------------------------------------------------------------
// var_dump($ch_obj->getRing());
// var_dump($ch_obj->nodes);
// +----------------------------------------------------------------------
// | 获取特定节点的KEY
// +----------------------------------------------------------------------
// $key1 = $ch_obj->getKey('node_1', 'pre_');
// var_dump($key1);
// +----------------------------------------------------------------------
// | 测试分布
// +----------------------------------------------------------------------
// $keys = array();
// $rings = array();
// for ($i = 1; $i <= 60000; $i++) {
//   $key = sha1(rand(1000000,9999999));
//   $node = $ch_obj->getNode($key);
//   $rings[$node] = isset($rings[$node]) ? ++$rings[$node] : 1;
// }
// var_dump($rings);

Laufergebnisse:

asofiwjamfdalksjfkasasdflasfja           映射到节点 node_1
jaksldfjlasfjsdjfioafaslkjflsadkjfl        映射到节点 node_2
asjldflkjasfsdjflkajkldsjfksajdlflajs       映射到节点 node_1
iowanfasijfmasdnfoas                映射到节点 node_2
pqkisndfhoalnfiewlkl                映射到节点 node_3
qjklasjdifoajfalsjflsa               映射到节点 node_5

Ich glaube, dass Sie die Methode beherrschen, nachdem Sie den Fall in diesem Artikel gelesen haben. Weitere spannende Informationen finden Sie auf der chinesischen PHP-Website. Weitere verwandte Artikel!

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Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDetaillierte Erläuterung des Konsensalgorithmus HASH. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!