基于java的负载均衡算法解析及源码分享

　　负载：就是后端系统的承载能力。比如同等条件下，一个1核cpu-1G内存的机器的承载能力一般会比8核cpu-8G内存的机器要差；相同配置下，一个cpu利用率为80%的机器比30%的承载能力一般要差等等。

　　均衡：保证后端请求的平衡。比如：在同等情况下，分配到多台机器的请求要相当；有些情况下，同一用户尽可能分配到同一台机器等等。

　　负载均衡的算法实际上就是解决跨系统调用的时候，在考虑后端机器承载情况的前提下，保证请求分配的平衡和合理。下面是基于java的负载均衡算法解析及源码，以供参考。

1、轮询：

package class2.zookeeper.loadbalance;

import java.util.ArrayList;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

/**

* 负载均衡算法，轮询法

* @author guoy

*

*/

public class TestRoundRobin {

static Map《String，Integer》 serverWeigthMap = new HashMap《String，Integer》（）;

static{

serverWeigthMap.put（“192.168.1.12”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.13”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.14”， 2）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.15”， 2）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.16”， 3）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.17”， 3）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.18”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.19”， 2）;

}

Integer pos = 0;

public String roundRobin（）

{

//重新建立一个map，避免出现由于服务器上线和下线导致的并发问题

Map《String，Integer》 serverMap = new HashMap《String，Integer》（）;

serverMap.putAll（serverWeigthMap）;

//获取ip列表list

Set《String》 keySet = serverMap.keySet（）;

ArrayList《String》 keyList = new ArrayList《String》（）;

keyList.addAll（keySet）;

String server = null;

synchronized （pos） {

if（pos 》=keySet.size（））{

pos = 0;

}

server = keyList.get（pos）;

pos ++;

}

return server;

}

public static void main（String［］ args） {

TestRoundRobin robin = new TestRoundRobin（）;

for （int i = 0; i 《 20; i++） {

String serverIp = robin.roundRobin（）;

System.out.println（serverIp）;

}

}

}

2、加权轮询：

package class2.zookeeper.loadbalance;

import java.util.ArrayList;

import java.util.HashMap;

import java.util.Iterator;

import java.util.List;

import java.util.Map;

import java.util.Random;

import java.util.Set;

/**

* 加权随机载均衡算法

* @author guoy

*

*/

public class TestWeightRandom {

static Map《String，Integer》 serverWeigthMap = new HashMap《String，Integer》（）;

static{

serverWeigthMap.put（“192.168.1.12”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.13”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.14”， 2）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.15”， 2）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.16”， 3）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.17”， 3）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.18”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.19”， 2）;

}

public static String weightRandom（）

{

//重新建立一个map，避免出现由于服务器上线和下线导致的并发问题

Map《String，Integer》 serverMap = new HashMap《String，Integer》（）;

serverMap.putAll（serverWeigthMap）;

//获取ip列表list

Set《String》 keySet = serverMap.keySet（）;

Iterator《String》 it = keySet.iterator（）;

List《String》 serverList = new ArrayList《String》（）;

while （it.hasNext（）） {

String server = it.next（）;

Integer weight = serverMap.get（server）;

for （int i = 0; i 《 weight; i++） {

serverList.add（server）;

}

}

Random random = new Random（）;

int randomPos = random.nextInt（serverList.size（））;

String server = serverList.get（randomPos）;

return server;

}

public static void main（String［］ args） {

String serverIp = weightRandom（）;

System.out.println（serverIp）;

}

}

3、随机：

package class2.zookeeper.loadbalance;

import java.util.ArrayList;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

import java.util.Random;

import java.util.Set;

/**

* 随机负载均衡算法

* @author guoy

*

*/

public class TestRandom {

static Map《String，Integer》 serverWeigthMap = new HashMap《String，Integer》（）;

static{

serverWeigthMap.put（“192.168.1.12”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.13”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.14”， 2）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.15”， 2）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.16”， 3）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.17”， 3）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.18”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.19”， 2）;

}

public static String random（）

{

//重新建立一个map，避免出现由于服务器上线和下线导致的并发问题

Map《String，Integer》 serverMap = new HashMap《String，Integer》（）;

serverMap.putAll（serverWeigthMap）;

//获取ip列表list

Set《String》 keySet = serverMap.keySet（）;

ArrayList《String》 keyList = new ArrayList《String》（）;

keyList.addAll（keySet）;

Random random = new Random（）;

int randomPos = random.nextInt（keyList.size（））;

String server = keyList.get（randomPos）;

return server;

}

public static void main（String［］ args） {

String serverIp = random（）;

System.out.println（serverIp）;

}

}

4、加权随机：

package class2.zookeeper.loadbalance;

import java.util.ArrayList;

import java.util.HashMap;

import java.util.Iterator;

import java.util.List;

import java.util.Map;

import java.util.Random;

import java.util.Set;

/**

* 加权随机载均衡算法

* @author guoy

*

*/

public class TestWeightRandom {

static Map《String，Integer》 serverWeigthMap = new HashMap《String，Integer》（）;

static{

serverWeigthMap.put（“192.168.1.12”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.13”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.14”， 2）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.15”， 2）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.16”， 3）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.17”， 3）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.18”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.19”， 2）;

}

public static String weightRandom（）

{

//重新建立一个map，避免出现由于服务器上线和下线导致的并发问题

Map《String，Integer》 serverMap = new HashMap《String，Integer》（）;

serverMap.putAll（serverWeigthMap）;

//获取ip列表list

Set《String》 keySet = serverMap.keySet（）;

Iterator《String》 it = keySet.iterator（）;

List《String》 serverList = new ArrayList《String》（）;

while （it.hasNext（）） {

String server = it.next（）;

Integer weight = serverMap.get（server）;

for （int i = 0; i 《 weight; i++） {

serverList.add（server）;

}

}

Random random = new Random（）;

int randomPos = random.nextInt（serverList.size（））;

String server = serverList.get（randomPos）;

return server;

}

public static void main（String［］ args） {

String serverIp = weightRandom（）;

System.out.println（serverIp）;

}

}

5、ip hash：

package class2.zookeeper.loadbalance;

import java.util.ArrayList;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

/**

* 负载均衡 ip_hash算法

* @author guoy

*

*/

public class TestIpHash {

static Map《String，Integer》 serverWeigthMap = new HashMap《String，Integer》（）;

static{

serverWeigthMap.put（“192.168.1.12”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.13”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.14”， 2）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.15”， 2）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.16”， 3）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.17”， 3）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.18”， 1）;

serverWeigthMap.put（“192.168.1.19”， 2）;

}

/**

* 获取请求服务器地址

* @param remoteIp 负载均衡服务器ip

* @return

*/

public static String ipHash（String remoteIp）

{

//重新建立一个map，避免出现由于服务器上线和下线导致的并发问题

Map《String，Integer》 serverMap = new HashMap《String，Integer》（）;

serverMap.putAll（serverWeigthMap）;

//获取ip列表list

Set《String》 keySet = serverMap.keySet（）;

ArrayList《String》 keyList = new ArrayList《String》（）;

keyList.addAll（keySet）;

int hashCode =remoteIp.hashCode（）;

int serverListSize = keyList.size（）;

int serverPos = hashCode % serverListSize;

return keyList.get（serverPos）;

}

public static void main（String［］ args） {

String serverIp = ipHash（“192.168.1.12”）;

System.out.println（serverIp）;

}

}