Memcached分布式部署方案設計（含PHP代碼）

一台Memcache通常不能滿足我們的需求，這就需要分布式部署。Memcached分布式部署方案通常會採用兩種方式，一種是普通Hash分布，一種是一致性Hash分布。本篇將以PHP作為用戶端，來分析兩種方案。
    一、普通Hash分布：
<?php
function test($key='name'){
    $md5 = substr(md5($key), 0, 8);
    $seed = 31;
    $hash = 0;
    for($i=0; $i<8; $i++){
        $hash = $hash * $seed + ord($md5[$i]);
    }
    return $hash & 0x7FFFFFFF;
}

$memcacheList = array(
        array('host'=>'192.168.1.2', 'port'=>6379),
        array('host'=>'192.168.1.3', 'port'=>6379),
        array('host'=>'192.168.1.4', 'port'=>6379),
        array('host'=>'192.168.1.5', 'port'=>6379),
);
$key = 'username';
$value = 'lane';
//根據KEY擷取hash
$hash = $this->test($key);
$count = count($memcacheList);
$memcache = $memcacheList[$hash % $count];
$mc = new Memcached($memcache);
$mc->set($key, $value);
?>

代碼很簡單，一個Hash函數，根據所需要的key，將他md5後取前8位，然後經過Hash演算法返回一個整數。將這個整數對伺服器總數求模。得到的就是伺服器列表的編號。這種方式的缺點是伺服器數量改變後，同一個key不同hash，將取不到值了。

二、一致性Hash分布

一致性Hash儘管也會造成資料的丟失，但是損失是最小的。
將2的32次方-1想象成一個圓環，伺服器列表在上面排列。根據key通過hash演算法求得在圓環上的位置，那麼所需要的伺服器的位置在key的位置前面最近的一個（順時針）。

<?php
class FlexiHash{
    //伺服器列表
    private $serverList = array();
    //是否排序
    private $isSort = false;

    /**
     * Description: Hash函數，將傳入的key以整數形式返回
     * @param string $key
     * @return int
     */
    private function myHash($key){
        $md5 = substr(md5($key), 0, 8);
        $seed = 31;
        $hash = 0;
        for($i=0; $i<8; $i++){
            $hash = $hash * $seed + ord($md5[$i]);
        }
        return $hash & 0x7FFFFFFF;
    }

    /**
     * Description: 添加新伺服器
     * @param $server
     */
    public function addServer($server){
        $hash = $this->myHash($server);
        if(!isset($this->serverList[$hash])){
            $this->serverList[$hash] = $server;
        }
        $this->isSort = false;
        return true;
    }

    /**
     * Description: 刪除指定伺服器
     * @param $server
     * @return bool
     */
    public function removeServer($server){
        $hash = $this->myHash($server);
        if(isset($this->serverList[$hash])){
            unset($this->serverList[$hash]);
        }
        $this->isSort = false;
        return true;
    }

    /**
     * Description: 根據要操作的KEY返回一個操作的伺服器資訊
     * @param $key
     * @return mixed
     */
    public function lookup($key){
        //將指定的KEYhash出一個整數
        $hash = $this->myHash($key);
        if($this->isSort !== true){
            krsort($this->serverList);
            $this->isSort = false;
        }
        foreach($this->serverList as $key=>$server){
            if($key <= $hash){
                return $server;
            }
        }
        return array_pop($this->serverList);
    }
}
//使用方法
$mc = new FlexiHash();
$mc->addServer('192.168.1.2');
$mc->addServer('192.168.1.3');
$mc->addServer('192.168.1.4');
$mc->addServer('192.168.1.5');

echo 'KEY=key1時，操作的伺服器為：'.$mc->lookup('key1').'<br>';
echo 'KEY=key1時，操作的伺服器為：'.$mc->lookup('key2').'<br>';
echo 'KEY=key1時，操作的伺服器為：'.$mc->lookup('key3').'<br>';
echo 'KEY=key1時，操作的伺服器為：'.$mc->lookup('key4').'<br>';
echo 'KEY=key1時，操作的伺服器為：'.$mc->lookup('key5').'<br>';
?>