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

<?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。