memcache一致性hash的php實現方法

2024-05-04 21:54:58

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這篇文章主要介紹了memcache一致性hash的php實現方法,實例分析了memcache中hash一致性的實現原理與相關技巧,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了memcache一致性hash的php實現方法。分享給大家供大家參考。具體如下：

最近在看一些分布式方面的文章，所以就用php實現一致性hash來練練手，以前一般用的是最原始的hash取模做分布式，當生產過程中添加或刪除一臺memcache都會造成數據的全部失效，一致性hash就是為了解決這個問題，把失效數據降到最低，相關資料可以 google一下！

php實現效率有一定的缺失，如果要高效率，還是寫擴展比較好

經測試，5個memcache，每個memcache生成100個虛擬節點，set加get1000次，與單個memcache直接set加get慢5倍，所以效率一般，有待優化！

在閱讀本文之前，最好知道二分查找法。

實現過程：

memcache的配置 ip+端口+虛擬節點序列號做hash,使用的是crc32,形成一個閉環。
對要操作的key進行crc32
二分法在虛擬節點環中查找最近的一個虛擬節點
從虛擬節點中提取真實的memcache ip和端口，做單例連接

代碼如下:
<?php
class memcacheHashMap {
private $_node = array();
private $_nodeData = array();
private $_keyNode = 0;
private $_memcache = null;
//每個物理服務器生成虛擬節點個數 [注：節點數越多，cache分布的均勻性越好，同時set get操作時，也更耗資源，10臺物理服務器，采用200較為合理]
private $_virtualNodeNum = 200;
private function __construct() {
$config = array(//五個memcache服務器
'127.0.0.1:11211',
'127.0.0.1:11212',
'127.0.0.1:11213',
'127.0.0.1:11214',
'127.0.0.1:11215'
);
if (!$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 . '_' . $i;//循環為每個memcache服務器創建200個虛擬節點
}
}
ksort($this->_node);//創建出來的1000個虛擬節點按照鍵名從小到大排序
}
//實例化該類
static public function getInstance() {
static $memcacheObj = null;
if (!is_object($memcacheObj)) {
$memcacheObj = new self();
}
return $memcacheObj;
}
//根據傳來的鍵查找到對應虛擬節點的位置
private function _connectMemcache($key) {
$this->_nodeData = array_keys($this->_node);//所有的虛擬節點的鍵的數組
$this->_keyNode = sprintf("%u", crc32($key));//算出鍵的hash值
$nodeKey = $this->_findServerNode();//找出對應的虛擬節點
//如果超出環，從頭再用二分法查找一個最近的，然后環的頭尾做判斷，取最接近的節點
if ($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];
}
//二分法根據給出的值找出最近的虛擬節點位置
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);
}
}
$runData['BEGIN_TIME'] = microtime(true);
//測試一萬次set加get
for($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));
?>

希望本文所述對大家的php程序設計有所幫助。

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