package com.hyh.core.test;

import com.hyh.utils.common.StringUtils;
import org.junit.Test;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.SortedMap;
import java.util.TreeMap;

/**
 * 一致性HASH TEST
 *
 * @Author heyuhua
 * @create 2021/1/31 19:50
 */
public class ConsistentHashTest {

    //待添加入Hash環(huán)的服務器列表
    private static String[] servers = {"192.168.5.1", "192.168.5.2", "192.168.5.3"};

    //真實結點列表,考慮到服務器上線、下線的場景，即添加、刪除的場景會比較頻繁，這里使用LinkedList會更好
    private static List<String> realNodes = new LinkedList<>();

    //虛擬節(jié)點，key表示虛擬節(jié)點的hash值，value表示虛擬節(jié)點的名稱
    private static SortedMap<Integer, String> virtualNodes = new TreeMap<>();

    //一個真實結點對應3個虛擬節(jié)點
    private static final int VIRTUAL_NODES = 3;

    /**
     * 測試有虛擬節(jié)點的一致性HASH
     */
    @Test
    public void testConsistentHash() {
        initNodes();
        String[] users = {"user1", "user2", "user3", "user4", "user5", "user6", "user7", "user8", "user9"};
        for (int i = 0; i < users.length; i++)
            System.out.println("[" + users[i] + "]的hash值為" +
                    getHash(users[i]) + ", 被路由到結點[" + getServer(users[i]) + "]");
    }

    /**
     * 先把原始的服務器添加到真實結點列表中
     */
    public void initNodes() {
        for (int i = 0; i < servers.length; i++)
            realNodes.add(servers[i]);
        for (String str : realNodes) {
            for (int i = 0; i < VIRTUAL_NODES; i++) {
                String virtualNodeName = str + "-虛擬節(jié)點" + String.valueOf(i);
                int hash = getHash(virtualNodeName);
                System.out.println("虛擬節(jié)點[" + virtualNodeName + "]被添加, hash值為" + hash);
                virtualNodes.put(hash, virtualNodeName);
            }
        }
        System.out.println();
    }

    //使用FNV1_32_HASH算法計算服務器的Hash值,這里不使用重寫hashCode的方法，最終效果沒區(qū)別
    private static int getHash(String str) {
        final int p = 16777619;
        int hash = (int) 2166136261L;
        for (int i = 0; i < str.length(); i++)
            hash = (hash ^ str.charAt(i)) * p;
        hash += hash << 13;
        hash ^= hash >> 7;
        hash += hash << 3;
        hash ^= hash >> 17;
        hash += hash << 5;

        // 如果算出來的值為負數則取其絕對值
        if (hash < 0)
            hash = Math.abs(hash);
        return hash;
    }

    //得到應當路由到的結點
    private static String getServer(String key) {
        //得到該key的hash值
        int hash = getHash(key);
        // 得到大于該Hash值的所有Map
        SortedMap<Integer, String> subMap = virtualNodes.tailMap(hash);
        String virtualNode;
        if (subMap.isEmpty()) {
            //如果沒有比該key的hash值大的，則從第一個node開始
            Integer i = virtualNodes.firstKey();
            //返回對應的服務器
            virtualNode = virtualNodes.get(i);
        } else {
            //第一個Key就是順時針過去離node最近的那個結點
            Integer i = subMap.firstKey();
            //返回對應的服務器
            virtualNode = subMap.get(i);
        }
        //virtualNode虛擬節(jié)點名稱要截取一下
        if (StringUtils.isNotBlank(virtualNode)) {
            return virtualNode.substring(0, virtualNode.indexOf("-"));
        }
        return null;
    }
}