Java实现5种负载均衡算法(小结)

负载均衡是将客户端请求访问，通过提前约定好的规则转发给各个server，本文主要介绍了Java实现5种负载均衡算法，具有一定的参考价值，感兴趣的可以了解一下

概念

负载均衡是将客户端请求访问，通过提前约定好的规则转发给各个server。其中有好几个种经典的算法，下面我们用Java实现这几种算法。

轮询算法

轮询算法按顺序把每个新的连接请求分配给下一个服务器，最终把所有请求平分给所有的服务器。

优点：绝对公平

缺点：无法根据服务器性能去分配，无法合理利用服务器资源。

package com.monkeyjava.learn.basic.robin; import com.google.common.collect.Lists; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; public class TestRound { private Integer  index = 0; private List ips = Lists.newArrayList("192.168.1.1", "192.168.1.2", "192.168.1.3"); public String roundRobin(){ String serverIp; synchronized(index){ if (index >= ips.size()){ index = 0; } serverIp= ips.get(index); //轮询+1 index ++; } return serverIp; } public static void main(String[] args) { TestRound testRoundRobin =new TestRound(); for (int i=0;i<10 ;i++){ string serverip=testRoundRobin.roundRobin(); system.out.println(serverip); } }< pre>

输出结果:

192.168.1.1
192.168.1.2
192.168.1.3
192.168.1.1
192.168.1.2
192.168.1.3
192.168.1.1
192.168.1.2
192.168.1.3
192.168.1.1

加权轮询法

该算法中，每个机器接受的连接数量是按权重比例分配的。这是对普通轮询算法的改进，比如你可以设定：第三台机器的处理能力是第一台机器的两倍，那么负载均衡器会把两倍的连接数量分配给第3台机器，轮询可以将请求顺序按照权重分配到后端。

package com.monkeyjava.learn.basic.robin; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; public class TestWeight { private Integer index = 0; static Map ipMap=new HashMap(16); static { // 1.map, key-ip,value-权重 ipMap.put("192.168.1.1", 1); ipMap.put("192.168.1.2", 2); ipMap.put("192.168.1.3", 4); } public List getServerIpByWeight() { List ips = new ArrayList(32); for (Map.Entry entry : ipMap.entrySet()) { String ip = entry.getKey(); Integer weight = entry.getValue(); // 根据权重不同，放入list 中的数量等同于权重，轮询出的的次数等同于权重 for (int ipCount =0; ipCount  ips = this.getServerIpByWeight(); if (index >= ips.size()){ index = 0; } String serverIp= ips.get(index); index ++; return  serverIp; } public static void main(String[] args) { TestWeight testWeightRobin=new TestWeight(); for (int i =0;i<10 ;i++){ string server=testWeightRobin.weightRobin(); system.out.println(server); } }< pre>

输出结果:

192.168.1.1
192.168.1.3
192.168.1.3
192.168.1.3
192.168.1.3
192.168.1.2
192.168.1.2
192.168.1.1
192.168.1.3
192.168.1.3

加权随机法

获取带有权重的随机数字，随机这种东西，不能看绝对，只能看相对，我们不用index 控制下标进行轮询，只用random 进行随机取ip，即实现算法。

package com.monkeyjava.learn.basic.robin; import java.util.*; public class TestRandomWeight { static Map ipMap=new HashMap(16); static { // 1.map, key-ip,value-权重 ipMap.put("192.168.1.1", 1); ipMap.put("192.168.1.2", 2); ipMap.put("192.168.1.3", 4); } public List getServerIpByWeight() { List ips = new ArrayList(32); for (Map.Entry entry : ipMap.entrySet()) { String ip = entry.getKey(); Integer weight = entry.getValue(); // 根据权重不同，放入list 中的数量等同于权重，轮询出的的次数等同于权重 for (int ipCount =0; ipCount  ips = this.getServerIpByWeight(); //循环随机数 Random random=new Random(); int index =random.nextInt(ips.size()); String serverIp = ips.get(index); return  serverIp; } public static void main(String[] args) { TestRandomWeight testRandomWeightRobin=new TestRandomWeight(); for (int i =0;i<10 ;i++){ string server=testRandomWeightRobin.randomWeightRobin(); system.out.println(server); } }< pre>

输出结果:

192.168.1.3
192.168.1.3
192.168.1.2
192.168.1.1
192.168.1.2
192.168.1.1
192.168.1.3
192.168.1.2
192.168.1.2
192.168.1.3

随机法

负载均衡方法随机的把负载分配到各个可用的服务器上，通过随机数生成算法选取一个服务器，这种实现算法最简单，随之调用次数增大，这种算法可以达到每台服务器的请求量接近于平均。

package com.monkeyjava.learn.basic.robin; import com.google.common.collect.Lists; import java.util.List; import java.util.Random; public class TestRandom { private List ips = Lists.newArrayList("192.168.1.1", "192.168.1.2", "192.168.1.3"); public String randomRobin(){ //随机数 Random random=new Random(); int index =random.nextInt(ips.size()); String serverIp= ips.get(index); return  serverIp; } public static void main(String[] args) { TestRandom testRandomdRobin =new TestRandom(); for (int i=0;i<10 ;i++){ string serverip=testRandomdRobin.randomRobin(); system.out.println(serverip); } }< pre>

输出

192.168.1.3
192.168.1.3
192.168.1.1
192.168.1.2
192.168.1.1
192.168.1.3
192.168.1.2
192.168.1.3
192.168.1.3
192.168.1.2

IP_Hash算法

hash(ip)%N算法，通过一种散列算法把客户端来源IP根据散列取模算法将请求分配到不同的服务器上

优点：保证了相同客户端IP地址将会被哈希到同一台后端服务器，直到后端服务器列表变更。根据此特性可以在服务消费者与服务提供者之间建立有状态的session会话

缺点: 如果服务器进行了下线操作，源IP路由的服务器IP就会变成另外一台，如果服务器没有做session 共享话，会造成session丢失。

package com.monkeyjava.learn.basic.robin; import com.google.common.collect.Lists; import java.util.List; public class TestIpHash { private List ips = Lists.newArrayList("192.168.1.1", "192.168.1.2", "192.168.1.3"); public String ipHashRobin(String clientIp){ int hashCode=clientIp.hashCode(); int serverListsize=ips.size(); int index = hashCode%serverListsize; String serverIp= ips.get(index); return  serverIp; } public static void main(String[] args) { TestIpHash testIpHash =new TestIpHash(); String servername= testIpHash.ipHashRobin("192.168.88.2"); System.out.println(servername); } }

输出结果