这篇文章主要介绍了memcache一致性hash的php实现方法,实例分析了memcache中hash一致性的实现原理与相关技巧,需要的朋友可以参考下

本文实例讲述了memcache一致性hash的php实现方法。分享给大家供大家参考。具体如下：

最近在看一些分布式方面的文章，所以就用php实现一致性hash来练练手，以前一般用的是最原始的hash取模做 分布式，当生产过程中添加或删除一台memcache都会造成数据的全部失效，一致性hash就是为了解决这个问题，把失效数据降到最低，相关资料可以 google一下！

php实现效率有一定的缺失，如果要高效率，还是写扩展比较好

经测试，5个memcache，每个memcache生成100个虚拟节点，set加get1000次，与单个memcache直接set加get慢5倍，所以效率一般，有待优化！

在阅读本文之前，最好知道二分查找法。

实现过程：

memcache的配置 ip+端口+虚拟节点序列号 做hash,使用的是crc32,形成一个闭环。

对要操作的key进行crc32

二分法在虚拟节点环中查找最近的一个虚拟节点

从虚拟节点中提取真实的memcache ip和端口，做单例连接，代码如下:

1. <?php 
2. class memcacheHashMap { 
3.         private $_node = array(); 
4.         private $_nodeData = array(); 
5.         private $_keyNode = 0; 
6.         private $_memcache = null; 
7.         //每个物理服务器生成虚拟节点个数 [注：节点数越多，cache分布的均匀性越好，同时set get操作时，也更耗资源，10台物理服务器，采用200较为合理] 
8.         private $_virtualNodeNum = 200; 
9.         private function __construct() { 
10.                 $config = array(//五个memcache服务器 
11.                                                 '127.0.0.1:11211', 
12.                                                 '127.0.0.1:11212', 
13.                                                 '127.0.0.1:11213', 
14.                                                 '127.0.0.1:11214', 
15.                                                 '127.0.0.1:11215' 
16.                                         ); 
17.                 if (!$config) throw new Exception('Cache config NULL'); 
18.                 foreach ($config as $key => $value) { 
19.                         for ($i = 0; $i < $this->_virtualNodeNum; $i++) { 
20.                                 $this->_node[sprintf("%u", crc32($value . '_' . $i))] = $value . '_' . $i;//循环为每个memcache服务器创建200个虚拟节点 
21.                         } 
22.                 } 
23.                 ksort($this->_node);//创建出来的1000个虚拟节点按照键名从小到大排序 
24.         } 
25.         //实例化该类 
26.         static public function getInstance() { 
27.                 static $memcacheObj = null; 
28.                 if (!is_object($memcacheObj)) { 
29.                         $memcacheObj = new self(); 
30.                 } 
31.                 return $memcacheObj; 
32.         } 
33.         //根据传来的键查找到对应虚拟节点的位置 
34.         private function _connectMemcache($key) { 
35.                 $this->_nodeData = array_keys($this->_node);//所有的虚拟节点的键的数组 
36.                 $this->_keyNode = sprintf("%u", crc32($key));//算出键的hash值 
37.                 $nodeKey = $this->_findServerNode();//找出对应的虚拟节点 
38.                 //如果超出环，从头再用二分法查找一个最近的，然后环的头尾做判断，取最接近的节点 
39.                 if ($this->_keyNode > end($this->_nodeData)) { 
40.                         $this->_keyNode -= end($this->_nodeData); 
41.                         $nodeKey2 = $this->_findServerNode(); 
42.                         if (abs($nodeKey2 - $this->_keyNode) < abs($nodeKey - $this->_keyNode))  $nodeKey = $nodeKey2; 
43.                 } 
44.                 var_dump($this->_node[$nodeKey]); 
45.                 list($config, $num) = explode('_', $this->_node[$nodeKey]); 
46.                 if (!$config) throw new Exception('Cache config Error'); 
47.                 if (!isset($this->_memcache[$config])) { 
48.                         $this->_memcache[$config] = new Memcache; 
49.                         list($host, $port) = explode(':', $config); 
50.                         $this->_memcache[$config]->connect($host, $port); 
51.                 } 
52.                 return $this->_memcache[$config]; 
53.         } 
54.         //二分法根据给出的值找出最近的虚拟节点位置 
55.         private function _findServerNode($m = 0, $b = 0) { 
56.             $total = count($this->_nodeData); 
57.             if ($total != 0 && $b == 0) $b = $total - 1; 
58.             if ($m < $b){ 
59.                 $avg = intval(($m+$b) / 2); 
60.                 if ($this->_nodeData[$avg] == $this->_keyNode) return $this->_nodeData[$avg]; 
61.                 elseif ($this->_keyNode < $this->_nodeData[$avg] && ($avg-1 >= 0)) return $this->_findServerNode($m, $avg-1); 
62.                 else return $this->_findServerNode($avg+1, $b); 
63.             } 
64.                 if (abs($this->_nodeData[$b] - $this->_keyNode) < abs($this->_nodeData[$m] - $this->_keyNode))  return $this->_nodeData[$b]; 
65.                 else return $this->_nodeData[$m]; 
66.         } 
67.         public function set($key, $value, $expire = 0) { 
68.                 return $this->_connectMemcache($key)->set($key, json_encode($value), 0, $expire); 
69.         } 
70.         public function add($key, $value, $expire = 0) { 
71.                 return $this->_connectMemcache($key)->add($key, json_encode($value), 0, $expire); 
72.         } 
73.         public function get($key) { 
74.                 return json_decode($this->_connectMemcache($key)->get($key), true); 
75.         } 
76.         public function delete($key) { 
77.                 return $this->_connectMemcache($key)->delete($key); 
78.         } 
79. } 
80. $runData['BEGIN_TIME'] = microtime(true); 
81. //测试一万次set加get 
82. for($i=0;$i<10000;$i++) { 
83.         $key = md5(mt_rand()); 
84.         $b = memcacheHashMap::getInstance()->set($key, time(), 10); 
85. } 
86. var_dump(number_format(microtime(true) - $runData['BEGIN_TIME'],6)); 
87. $runData['BEGIN_TIME'] = microtime(true); $m= new Memcache; 
88. $m->connect('127.0.0.1', 11211); 
89. for($i=0;$i<10000;$i++) { 
90.         $key = md5(mt_rand()); 
91.         $b = $m->set($key, time(), 0, 10); 
92. } 
93. var_dump(number_format(microtime(true) - $runData['BEGIN_TIME'],6)); 
94. ?>

Tags: memcache hash

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