memcache一致性hash的php实现方法

  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

  

复制代码 代码如下:

  <?php

  class memcacheHashMap {

  private $_node = array();

  private $_nodeData = array();

  private $_keyNode = 0;

  private $_memcache = null;

  //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]

  private $_virtualNodeNum = 200;

  private function __construct() {

  $config = array(//五个memcache服务器

  '127.0.0.1:11211',

  '127.0.0.1:11212',

  '127.0.0.1:11213',

  '127.0.0.1:11214',

  '127.0.0.1:11215'

  );

  if (!$config) throw new Exception('Cache config NULL');

  foreach ($config as $key => $value) {

  for ($i = 0; $i < $this->_virtualNodeNum; $i++) {

  $this->_node[sprintf("%u", crc32($value . '_' . $i))] = $value . '_' . $i;//循环为每个memcache服务器创建200个虚拟节点

  }

  }

  ksort($this->_node);//创建出来的1000个虚拟节点按照键名从小到大排序

  }

  //实例化该类

  static public function getInstance() {

  static $memcacheObj = null;

  if (!is_object($memcacheObj)) {

  $memcacheObj = new self();

  }

  return $memcacheObj;

  }

  //根据传来的键查找到对应虚拟节点的位置

  private function _connectMemcache($key) {

  $this->_nodeData = array_keys($this->_node);//所有的虚拟节点的键的数组

  $this->_keyNode = sprintf("%u", crc32($key));//算出键的hash值

  $nodeKey = $this->_findServerNode();//找出对应的虚拟节点

  //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

  if ($this->_keyNode > end($this->_nodeData)) {

  $this->_keyNode -= end($this->_nodeData);

  $nodeKey2 = $this->_findServerNode();

  if (abs($nodeKey2 - $this->_keyNode) < abs($nodeKey - $this->_keyNode))  $nodeKey = $nodeKey2;

  }

  var_dump($this->_node[$nodeKey]);

  list($config, $num) = explode('_', $this->_node[$nodeKey]);

  if (!$config) throw new Exception('Cache config Error');

  if (!isset($this->_memcache[$config])) {

  $this->_memcache[$config] = new Memcache;

  list($host, $port) = explode(':', $config);

  $this->_memcache[$config]->connect($host, $port);

  }

  return $this->_memcache[$config];

  }

  //二分法根据给出的值找出最近的虚拟节点位置

  private function _findServerNode($m = 0, $b = 0) {

  $total = count($this->_nodeData);

  if ($total != 0 && $b == 0) $b = $total - 1;

  if ($m < $b){

  $avg = intval(($m+$b) / 2);

  if ($this->_nodeData[$avg] == $this->_keyNode) return $this->_nodeData[$avg];

  elseif ($this->_keyNode < $this->_nodeData[$avg] && ($avg-1 >= 0)) return $this->_findServerNode($m, $avg-1);

  else return $this->_findServerNode($avg+1, $b);

  }

  if (abs($this->_nodeData[$b] - $this->_keyNode) < abs($this->_nodeData[$m] - $this->_keyNode))  return $this->_nodeData[$b];

  else return $this->_nodeData[$m];

  }

  public function set($key, $value, $expire = 0) {

  return $this->_connectMemcache($key)->set($key, json_encode($value), 0, $expire);

  }

  public function add($key, $value, $expire = 0) {

  return $this->_connectMemcache($key)->add($key, json_encode($value), 0, $expire);

  }

  public function get($key) {

  return json_decode($this->_connectMemcache($key)->get($key), true);

  }

  public function delete($key) {

  return $this->_connectMemcache($key)->delete($key);

  }

  }

  $runData['BEGIN_TIME'] = microtime(true);

  //测试一万次set加get

  for($i=0;$i<10000;$i++) {

  $key = md5(mt_rand());

  $b = memcacheHashMap::getInstance()->set($key, time(), 10);

  }

  var_dump(number_format(microtime(true) - $runData['BEGIN_TIME'],6));

  $runData['BEGIN_TIME'] = microtime(true); $m= new Memcache;

  $m->connect('127.0.0.1', 11211);

  for($i=0;$i<10000;$i++) {

  $key = md5(mt_rand());

  $b = $m->set($key, time(), 0, 10);

  }

  var_dump(number_format(microtime(true) - $runData['BEGIN_TIME'],6));

  ?>

  希望本文所述对大家的php程序设计有所帮助。