hash算法

一、hash算法的一些基础知识

概念：hash算法根据一个数的值通过hash函数来确定其存储的位置，尽可能的达到存储和查找都能是O(1)的复杂度

计算hash函数的几种方法：

1、直接取值法

取关键数的某个线性函数作为存储位置

2、取模寻址法

将关键值除以一个固定数，获取余数作为存储位置

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但是这两种方法都存在一定的冲突问题，所以需要一些解决冲突的方法：

1、开放寻址法

当存在冲突时，根据获取到的存储位置，顺序寻找不超过hash表长度的存储位置

2、拉链法

将存在冲突的关键值，存储的一个链表中，来解决冲突

二、hash算法应用场景

1、请求的负载均衡

根据客户端的ip地址或者路径或者参数，获取到hash值，分配到hash值对应的服务器中

2、分布式存储

使用hash算法计算出要存储数据的位置节点

三、普通hash带来的问题

使用普通hash时，当进行扩缩容时，关键值对应的请求或者存储的路径会发生变化，产生一些不必要的问题，因此我们可以使用hash环来尽量的减少出现的问题。

四、hash环

将服务器节点或者存储数据的节点映射到一个hash环中，当要请求数据或者存储数据，通过计算的到的hash值顺时针去查找hash环中服务器的位置

假设此时服务器节点2，挂了之后，那么hash值1的请求路径发生了变化，顺时针查找到服务器节点1，而hash值2和hash值3的请求路径不发生变化

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此时，也存在一个问题，当hash环中的服务器较少时，而服务器在hash环中位置分配不均匀时，就会发生一个服务器要处理大量请求的情况，例如：

面对这种情况，我们可以使用虚拟的节点映射真正的服务器的位置，来尽可能的达到均匀的映射服务器的位置。

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面对这种情况，我们可以使用虚拟的节点映射真正的服务器的位置，来尽可能的达到均匀的映射服务器的位置。