学习笔记|为什么采用轮询算法？-2

来自：掘金，作者：竹子爱熊猫
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随机算法

随机算法的实现也非常简单，也就是当客户端请求到来时，每次都会从已配置的服务器列表中随机抽取一个节点处理。

实现如下：

// 随机策略类：随机抽取集群中的一个节点处理请求
public class Random {
    // 随机数产生器，用于产生随机因子
    static java.util.Random random = new java.util.Random();

    public static String getServer(){
        // 从已配置的服务器列表中，随机抽取一个节点处理请求
        return Servers.SERVERS.get(random.nextInt(Servers.SERVERS.size()));
    }
}

上述该算法的实现，非常明了，通过 java.util 包中自带的 Random 随机数产生器，从服务器列表中随机抽取一个节点处理请求，该算法的结果也不测试了，大家估计一眼就能看明白。

随机算法的优势：个人看来该算法单独使用的意义并不大，一般会配合下面要讲的权重策略协同使用。

随机算法的劣势：

无法合理的将请求均摊到每台服务器节点。

由于处理请求的目标服务器不明确，因此也无法满足需要记录状态的请求。

能够在一定程度上发挥出高配置的机器性能，但充满不确定因素。

权重算法

权重算法是建立在其他基础算法之上推出的一种概念，权重算法并不能单独配置，因为权重算法无法做到请求分发的调度，所以一般权重会配合其他基础算法结合使用。

如：轮询权重算法、随机权重算法等，这样可以让之前的两种基础调度算法更为“人性化”一些。

权重算法是指对于集群中的每个节点分配一个权重值，权重值越高，该节点被分发的请求数也会越多，反之同理。

这样做的好处十分明显，也就是能够充分考虑机器的硬件配置，从而分配不同权重值，做到“能者多劳”。

那如何实现呢，先来看看随机权重的实现：

public class Servers{
    // 在之前是Servers类中再加入一个权重服务列表
    public static Map<String, Integer> WEIGHT_SERVERS = new LinkedHashMap<>();
    static {
        // 配置集群的所有节点信息及权重值
        WEIGHT_SERVERS.put("44.120.110.001:8080",17);
        WEIGHT_SERVERS.put("44.120.110.002:8081",11);
        WEIGHT_SERVERS.put("44.120.110.003:8082",30);
    }
}

// 随机权重算法
public class Randomweight {
    // 初始化随机数生产器
    static java.util.Random random = new java.util.Random();

    public static String getServer(){
        // 计算总权重值
        int weightTotal = 0;
        for (Integer weight : Servers.WEIGHT_SERVERS.values()) {
            weightTotal += weight;
        }

        // 从总权重的范围内随机生成一个索引
        int index = random.nextInt(weightTotal);
        System.out.println(index);

        // 遍历整个权重集群的节点列表，选择节点处理请求
        String targetServer = "";
        for (String server : Servers.WEIGHT_SERVERS.keySet()) {
            // 获取每个节点的权重值
            Integer weight = Servers.WEIGHT_SERVERS.get(server);
            // 如果权重值大于产生的随机数，则代表此次随机分配应该落入该节点
            if (weight > index){
                // 直接返回对应的节点去处理本次请求并终止循环
                targetServer = server;
                break;
            }
            // 如果当前节点的权重值小于随机索引，则用随机索引减去当前节点的权重值，
            // 继续循环权重列表，与其他的权重值进行对比，
            // 最终该请求总会落入到某个IP的权重值范围内
            index = index - weight;
        }
        // 返回选中的目标节点
        return targetServer;
    }

    public static void main(String[] args){
        // 利用for循环模拟10个客户端请求测试
        for (int i = 1; i <= 10; i++){
            System.out.println("第"+ i + "个请求：" + getServer());
        }
    }
}

/********运行结果********/
第1个请求：44.120.110.003:8082
第2个请求：44.120.110.001:8080
第3个请求：44.120.110.003:8082
第4个请求：44.120.110.003:8082
第5个请求：44.120.110.003:8082
第6个请求：44.120.110.003:8082
第7个请求：44.120.110.003:8082
第8个请求：44.120.110.001:8080
第9个请求：44.120.110.001:8080
第10个请求：44.120.110.002:8081