亚洲精品久久久中文字幕-亚洲精品久久片久久-亚洲精品久久青草-亚洲精品久久婷婷爱久久婷婷-亚洲精品久久午夜香蕉

您的位置:首頁技術文章
文章詳情頁

Java實現權重隨機算法詳解

瀏覽:2日期:2022-08-09 08:34:02
目錄應用場景本文目標算法詳解權重比例Java 實現參考應用場景

客戶端負載均衡,例如 Nacos 提供的客戶端負載均衡就是使用了該算法游戲抽獎(普通道具的權重很高,稀有道具的權重很低)

本文目標

Java 實現權重隨機算法

算法詳解

比如我們現在有三臺 Server,權重分別為1,3,2?,F在想對三臺 Server 做負載均衡

Server1 Server2 Server3 weight weight weight 1 3 2權重比例

我們算出每臺 Server 的權重比例,權重比例 = 自己的權重 / 總權重

server1 server2 server3 weight weight weight 1 3 2 radio radio radio 1/6 3/6 2/6

根據權重比例計算覆蓋區域

server1 server2 server3 ^ ^^ |---------||---------|---------|---------||---------|---------|| 0 1/6 4/6 6/6 ^ ^ ^ 0.16666667 0.66666667 1.0

根據權重負載均衡

如步驟2所示,每個 server 都有自己的范圍,把每一個格子作為單位來看的話

server1 (0,1] server2 (1,4] server3 (4,6]

使用隨機數函數,取 (0,6] 之間的隨機數,根據隨機數落在哪個范圍決定如何選擇。例如隨機數為 2,處于 (1,4] 范圍,那么就選擇 server2。

思路大概就是這樣,落實到代碼上,用一個數組 [0.16666667, 0.66666667, 1] 來表示這三個 server 的覆蓋范圍,使用 ThreadLocalRandom 或者 Random 獲取 [0,1) 內的隨機數。然后使用二分查找法快速定位隨機數處于哪個區間

Java 實現

代碼基本上與 com.alibaba.nacos.client.naming.utils.Chooser 一致,在可讀性方面做了下優化。

import java.util.*;import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class WeightRandom<T> { private final List<T> items = new ArrayList<>(); private double[] weights; public WeightRandom(List<ItemWithWeight<T>> itemsWithWeight) {this.calWeights(itemsWithWeight); } /** * 計算權重,初始化或者重新定義權重時使用 * */ public void calWeights(List<ItemWithWeight<T>> itemsWithWeight) {items.clear();// 計算權重總和double originWeightSum = 0;for (ItemWithWeight<T> itemWithWeight : itemsWithWeight) { double weight = itemWithWeight.getWeight(); if (weight <= 0) {continue; } items.add(itemWithWeight.getItem()); if (Double.isInfinite(weight)) {weight = 10000.0D; } if (Double.isNaN(weight)) {weight = 1.0D; } originWeightSum += weight;}// 計算每個item的實際權重比例double[] actualWeightRatios = new double[items.size()];int index = 0;for (ItemWithWeight<T> itemWithWeight : itemsWithWeight) { double weight = itemWithWeight.getWeight(); if (weight <= 0) {continue; } actualWeightRatios[index++] = weight / originWeightSum;}// 計算每個item的權重范圍// 權重范圍起始位置weights = new double[items.size()];double weightRangeStartPos = 0;for (int i = 0; i < index; i++) { weights[i] = weightRangeStartPos + actualWeightRatios[i]; weightRangeStartPos += actualWeightRatios[i];} } /** * 基于權重隨機算法選擇 * */ public T choose() {double random = ThreadLocalRandom.current().nextDouble();int index = Arrays.binarySearch(weights, random);if (index < 0) { index = -index - 1;} else { return items.get(index);}if (index < weights.length && random < weights[index]) { return items.get(index);}// 通常不會走到這里,為了保證能得到正確的返回,這里隨便返回一個return items.get(0); } public static class ItemWithWeight<T> {T item;double weight;public ItemWithWeight() {}public ItemWithWeight(T item, double weight) { this.item = item; this.weight = weight;}public T getItem() { return item;}public void setItem(T item) { this.item = item;}public double getWeight() { return weight;}public void setWeight(double weight) { this.weight = weight;} } public static void main(String[] args) {// for testint sampleCount = 1_000_000;ItemWithWeight<String> server1 = new ItemWithWeight<>('server1', 1.0);ItemWithWeight<String> server2 = new ItemWithWeight<>('server2', 3.0);ItemWithWeight<String> server3 = new ItemWithWeight<>('server3', 2.0);WeightRandom<String> weightRandom = new WeightRandom<>(Arrays.asList(server1, server2, server3));// 統計 (這里用 AtomicInteger 僅僅是因為寫起來比較方便,這是一個單線程測試)Map<String, AtomicInteger> statistics = new HashMap<>();for (int i = 0; i < sampleCount; i++) { statistics .computeIfAbsent(weightRandom.choose(), (k) -> new AtomicInteger()) .incrementAndGet();}statistics.forEach((k, v) -> { double hit = (double) v.get() / sampleCount; System.out.println(k + ', hit:' + hit);}); }}

這里重點說一下 Arrays.binarySearch(weights, random),這個 API 我之前沒有用過導致我在讀 Nacos 源碼時,對這塊的操作十分費解

來看一下 java API 文檔對該方法返回值的解釋

Returns:index of the search key, if it is contained in the array; otherwise, (-(insertion point) - 1). The insertion point is defined as the point at which the key would be inserted into the array: the index of the first element greater than the key, or a.length if all elements in the array are less than the specified key. Note that this guarantees that the return value will be >= 0 if and only if the key is found.

解釋下,首先該方法的作用是通過指定的 key 搜索數組。(前提條件是要保證數組的順序是從小到大排序過的)

如果數組中包含該 key,則返回對應的索引 如果不包含該 key,則返回該 key 的 (-(insertion point)-1)

insertion point(插入點):該 key 應該在數組的哪個位置。舉個例子,數組 [1,3,5],我的搜索 key 為 2,按照順序排的話 2 應該在數組的 index = 1 的位置,所以此時 insertion point = 1。

(這里 jdk 將能查到 key 和 查不到 key 兩種情況做了區分。為了將未找到的情況全部返回負數,所以做了 (-(insertion point)-1) 這樣的操作)

看到這,我們就懂了,insertion point 就是我們需要的,現在我們用小學數學來推導一下如何計算 insertion point

// 小學數學推導一下 insertion point 如何計算returnValue = (- (insertionPoint) - 1)insertionPoint = (- (returnValue + 1) )// 所以就有了上邊代碼中的if (index < 0) { index = -index - 1;}參考

https://github.com/alibaba/nacos/blob/develop/client/src/main/java/com/alibaba/nacos/client/naming/utils/Chooser.java

到此這篇關于Java實現權重隨機算法詳解的文章就介紹到這了,更多相關Java 權重隨機內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網!

標簽: Java
相關文章:
主站蜘蛛池模板: 国产精品特黄毛片 | 99热官网| 一级毛片日韩 | 曰批全过程免费动态图 | 大伊香蕉精品二区视频在线 | 在线免费看黄色 | 亚洲国产成人超福利久久精品 | 欧美一级亚洲一级 | 中日一级片 | 性生活网站| 亚洲欧美偷拍视频 | 老司机日日摸夜夜摸精品影院 | 韩国无遮挡三级伦在线大全 | 一区二区三区网站 | 欧美在线观看网站 | 亚洲高清视频在线播放 | 拍拍视频免费观看网站在线观看 | 1000部啪啪勿入十八免费 | 国产亚洲三级 | 91最新网站免费 | xxxxxxxx日本人| 国产一区二区视频在线 | 手机看片1024久久 | 国产成人影院一区二区 | 亚洲成a人片在线观看播放 亚洲成a人片在线播放观看国产 | 一级毛片真人免费观看 | 久久精品国产精品亚洲 | 曰曰啪天天拍视频在线 | 久久538| 国产成人v视频在线观看 | 欧美国产免费 | 网友自拍视频精品区 | 乱色视频中文字幕 | 国产欧美日韩视频在线观看 | 国产一区视频在线 | 免费福利小视频 | 成人免费观看视频久爱网 | 麻豆短视频在线观看 | 激情爱爱的免费视频 | 色综合一区 | 久久亚洲私人国产精品va |