1. 实现原理
实现原理：将key映射到 2^32 的空间中，将这个数字的首尾相连，形成一个环
计算节点（使用节点名称、编号、IP地址）的hash值，放置在环上计算key的hash值，放置在环上，顺时针寻找到的第一个节点，就是应选取的节点
例如：p2、p4、p6三个节点，key11、key2、key27按照顺序映射到p2、p4、p6上面，假设新增一个节点p8在p6节点之后，这个时候只需要将key27从p6调整到p8就可以了也就是说，每次新增删除节点时，只需要重新定位该节点附近的一小部分数据
2. 数据倾斜问题
如果服务器的节点过少，容易引起key的倾斜。例如上面的例子中p2、p4、p6分布在环的上半部分，下半部分是空的。那么映射到下半部分的key都会被分配给p2，key过度倾斜到了p2缓存间节点负载不均衡；
为了解决这个问题，引入了虚拟节点的概念，一个真实的节点对应多个虚拟的节点
假设1个真实的节点对应3个虚拟节点，那么p1对应的就是p1-1、p1-2、p1-3
计算虚拟节点的Hash值，放置在环上计算key的Hash值，在环上顺时针寻找到对应选取的虚拟节点，例如：p2-1，对应真实的节点p2
虚拟节点扩充了节点的数量，解决了节点较少的情况下数据倾斜的问题，而且代价非常小，只需要新增一个字典（Map）维护真实的节点与虚拟节点的映射关系就可以了
3. 代码实现
3.1 consistenthash
//Hash 定义计算hash的函数type Hash func(data []byte) uint32type Map struct {//自定义的hash函数hash Hash//虚拟节点数replicas int//hash环，每个节点映射的hash值keys []int//映射虚拟节点hashMap map[int]string}// New 创建一个Map实例，作为一致性hash算法的主要结构func New(replicas int, fn Hash) *Map {//创建实例m := &Map{replicas: replicas,hash:fn,hashMap: make(map[int]string),}if m.hash == nil {//采用默认的hash算法m.hash = crc32.ChecksumIEEE}return m}//Add 添加节点，可以传入一个或者多个真实节点的名称func (m *Map) Add(keys ...string) {for _, key := range keys {//根据指定的虚拟节点数量进行创建for i := 0; i < m.replicas; i++ {//计算hash值，根据 id+key 的格式来进行不同虚拟节点的区分 （strconv.Itoa(i)格式化成string类型）hash := int(m.hash([]byte(strconv.Itoa(i) + key)))//将对应的hash值，添加进行m.keys = append(m.keys, hash)//映射虚拟节点和真实节点的关系m.hashMap[hash] = key}}sort.Ints(m.keys)}//Get 获取到节点信息func (m *Map) Get(key string) string {if len(key) == 0 {return ""}//根据key计算节点的hashhash := int(m.hash([]byte(key)))//Search方法，根据keys的数量进行遍历idx := sort.Search(len(m.keys), func(i int) bool {//顺时针寻找第一个匹配的虚拟节点对应的下标，为什么要大于等于呢，因为上面对keys进行了排序，并且顺时针获取到环上面的第一个节点return m.keys[i] >= hash})// 如果 idx == len(m.keys) 说明应该选择 m.keys[0]，因为keys是一个环状结构，所以用取余数的方式来处理;return m.hashMap[m.keys[idx%len(m.keys)]]}
3.2 consistenthash_test
func TestHashing(t *testing.T) {m := New(3, func(data []byte) uint32 {i, _ := strconv.Atoi(string(data))return uint32(i)})m.Add("6", "2", "4")//测试通过对应的key对应真实的节点testCases := map[string]string{"2": "2","11": "2","23": "4","27": "2",}for k, v := range testCases {if m.Get(k) != v {t.Errorf("Asking for %s, shuold have yielded %s", k, v)}}m.Add("8")testCases["27"] = "8"for k, v := range testCases {if m.Get(k) != v {t.Errorf("Asking for %s, should have yielded %s", k, v)}}}
参考文档：/post/geecache-day4.html
