对一致性Hash算法，Java代码实现的深入研究1
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2022-08-03
16:00:55
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【转载】对⼀致性Hash算法，Java代
码实现的深⼊研究
⼀致性Hash算法
关于⼀致性Hash算法，在我之前的博⽂中已经有多次提到了，MemCache超
详细解读⼀⽂中"⼀致性Hash算法"部分，对于为什么要使⽤⼀致性Hash算
法、⼀致性Hash算法的算法原理做了详细的解读。
算法的具体原理这⾥再次贴上：
先构造⼀个长度为2
32
的整数环（这个环被称为⼀致性Hash环），根据节点
名称的Hash值（其分布为[0, 2
32
-1]）将服务器节点放置在这个Hash环上，然
后根据数据的Key值计算得到其Hash值（其分布也为[0, 2
32
-1]），接着在
Hash环上顺时针查找距离这个Key值的Hash值最近的服务器节点，完成Key
到服务器的映射查找。
这种算法解决了普通余数Hash算法伸缩性差的问题，可以保证在上线、下
线服务器的情况下尽量有多的请求命中原来路由到的服务器。
当然，万事不可能⼗全⼗美，⼀致性Hash算法⽐普通的余数Hash算法更具
有伸缩性，但是同时其算法实现也更为复杂，本⽂就来研究⼀下，如何利⽤
Java代码实现⼀致性Hash算法。在开始之前，先对⼀致性Hash算法中的⼏个
核⼼问题进⾏⼀些探究。
数据结构的选取
⼀致性Hash算法最先要考虑的⼀个问题是：构造出⼀个长度为2
32
的整数
环，根据节点名称的Hash值将服务器节点放置在这个Hash环上。
那么，整数环应该使⽤何种数据结构，才能使得运⾏时的时间复杂度最低？
⾸先说明⼀点，关于时间复杂度，常见的时间复杂度与时间效率的关系有如
下的经验规则：
O(1) < O(log
2
N) < O(n) < O(N * log
2
N) < O(N
2
) < O(N
3
) < 2N < 3N < N!
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