何为一致性哈希？一致性哈希和哈希有什么区别？一文深入理解一致性哈希，深入理解一致性哈希，概念、特点与哈希对比解析

摘要：一致性哈希是一种特殊的哈希技术，与传统的哈希方法相比，它在数据分布和负载均衡方面具有更好的表现。一致性哈希旨在保持数据在节点间的分布一致性，当节点发生变化时，只有少数数据受到影响，从而实现更好的可扩展性和稳定性。本文深入解析了一致性哈希的原理和特点，以及其与传统哈希的区别。

目录

哈希

* 哈希与日常开发

* 哈希碰撞

+ 概念及原因

+ 解决哈希碰撞的两种方案

* 为什么使用哈希

* 普通哈希的缺点

一致性哈希

* 概念介绍

* 实现方式 - 哈希环

+ 节点与数据的映射

+ 场景复现：缩容与扩容

* 优化版本的哈希环 - 引入虚拟服务器节点

* 数据倾斜问题及其解决方案

在学到分布式负载均衡时，我们了解到负载均衡有多种方式，其中一致性哈希与普通哈希之间存在怎样的区别呢？为此，我们记录一下一致性哈希的原理。

哈希

哈希在日常开发中有广泛的应用，

1、md5等哈希函数。

2、分库、分表时，使用某个字段的hash值对固定数值取模，来确定对应库表。

3、根据某个字段作为拆分键，对大量数据进行打散处理。

4、数据结构如PHP的HashTable、Go的map、Python的dict等实现。

5、Redis分片时使用crc16对key进行哈希，然后对16384取模来确定分片。

我们深入探讨哈希的一些概念和原理：

1、哈希碰撞：无限个原始数据在经过Hash函数运算之后，得到的哈希结果会有一定的概率相同，这种由于哈希结果值域有限，原始数据无限所导致的现象称为哈希碰撞。

2、解决哈希碰撞的两种方案：开放地址法和拉链法，其中拉链法在很多场景和开源系统中都有应用。

3、为什么使用哈希：以一个项目为例，每天的数据量巨大，如果全部存储在一个表中，查询效率会非常低，使用哈希函数对数据进行拆分，可以大大提高查询速度和数据同步效率。

4、普通哈希的缺点：当表的数量或数据的量发生变化时，需要进行全量的数据rehash，这是一个漫长且复杂的过程，有没有更好的解决办法呢？答案是一致性哈希。

一致性哈希

1、概念介绍：一致哈希是一种特殊的哈希算法，它的特点是当哈希表槽位数量变化时，只需要对少部分数据重新映射，而不是全部。

2、实现方式 - 哈希环：通过将节点和数据进行映射到哈希环上，实现数据的快速定位，当节点增减时，只需要移动一小部分数据。

3、场景复现：通过缩容和扩容的示例，展示一致性哈希的优势，在缩容时，只需要迁移部分数据；在扩容时，也是迁移一小部分数据，而不是全量迁移。

4、优化版本的哈希环：引入虚拟服务器节点来解决数据倾斜问题，使数据的存储更加均衡。

通过一系列的场景分析，我们了解了哈希、哈希碰撞、哈希碰撞的解决办法，以及普通哈希存在的数据全量迁移问题，我们也找到了解决全量数据迁移的办法——一致性哈希，在实际场景中，面对不同的业务可能会有所差异，但大致逻辑是类似的，希望这篇文章能够帮助大家更好地理解一致性哈希的原理和应用。