前言：

負載均衡是為了解決并發情況下，多個請求訪問，把請求通過提前約定好的規則轉發給各個server。其中有好幾個種經典的算法。在用java代碼編寫這幾種算法之前，先來了解一下負載均衡這個概念。

1.概念

負載，從字面意思可以分析，是指后端server可以承受的壓力。這個一方面是服務器的性能，另一方面就是代碼的質量了。

均衡，就是說把服務部署在多態server，如何調度這些資源。根據服務器性能不同，進行一個權衡。

當web訪問量增加，服務器性能不同，更好的去利用服務器，我們需要負載均衡算法。

2.幾種負載均衡算法簡介

主要的負載均衡算法是圖中這些，在代碼實現之前，我們先簡單回顧一下他們的概念。

輪詢法：

輪詢算法按順序把每個新的連接請求分配給下一個服務器，最終把所有請求平分給所有的服務器。

優點：絕對公平

缺點：無法根據服務器性能去分配，無法合理利用服務器資源。

加權輪詢法：

該算法中，每個機器接受的連接數量是按權重比例分配的。這是對普通輪詢算法的改進，比如你可以設定：第三臺機器的處理能力是第一臺機器的兩倍，那么負載均衡器會把兩倍的連接數量分配給第3臺機器。加權輪詢分為：簡單的輪詢、平滑的輪詢。

什么是平滑的輪詢，就是把每個不同的服務，平均分布。在Nginx源碼中，實現了一種叫做平滑的加權輪詢（smooth weighted round-robin balancing）的算法，它生成的序列更加均勻。5個請求現在分散開來，不再是連續的。

隨機法：

負載均衡方法隨機的把負載分配到各個可用的服務器上，通過隨機數生成算法選取一個服務器。畢竟隨機，，有效性受到了質疑。

加權隨機法：

獲取帶有權重的隨機數字，隨機這種東西，不能看絕對，只能看相對。

IP_Hash算法：

hash(object)%N算法，通過一種散列算法把請求分配到不同的服務器上。

3.Java代碼實現負載均衡五種算法

1.輪詢法：

/*** Title:輪詢* Description:** @author Created by Julie* @version 1.0* @date on 15:49 2017/10/26*/ package com.test.loadbalance;import java.util.*; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;public class TestRoundRobin {// 1.定義map, key-ip,value-weightstatic Map<String,Integer> ipMap=new HashMap<>();static {ipMap.put("192.168.13.1",1);ipMap.put("192.168.13.2",1);ipMap.put("192.168.13.3",1);}// Integer sum=0;Integer pos = 0;public String RoundRobin(){Map<String,Integer> ipServerMap=new ConcurrentHashMap<>();ipServerMap.putAll(ipMap);// 2.取出來key,放到set中Set<String> ipset=ipServerMap.keySet();// 3.set放到list，要循環list取出ArrayList<String> iplist=new ArrayList<String>();iplist.addAll(ipset);String serverName=null;// 4.定義一個循環的值，如果大于set就從0開始synchronized(pos){if (pos>=ipset.size()){pos=0;}serverName=iplist.get(pos);//輪詢+1pos ++;}return serverName;}public static void main(String[] args) {TestRoundRobin testRoundRobin=new TestRoundRobin();for (int i=0;i<10;i++){String serverIp=testRoundRobin.RoundRobin();System.out.println(serverIp);}}}

2.加權輪詢法

package com.test.loadbalance;import java.util.*; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** Title:* Description:加權輪詢** @author Created by Julie* @version 1.0* @date on 18:05 2017/10/26*/ public class TestWeightRobin {// 1.map, key-ip,value-weightstatic Map<String,Integer> ipMap=new HashMap<>();static {ipMap.put("192.168.13.1",1);ipMap.put("192.168.13.2",2);ipMap.put("192.168.13.3",4);}Integer pos=0;public String WeightRobin(){Map<String,Integer> ipServerMap=new ConcurrentHashMap<>();ipServerMap.putAll(ipMap);Set<String> ipSet=ipServerMap.keySet();Iterator<String> ipIterator=ipSet.iterator();//定義一個list放所有serverArrayList<String> ipArrayList=new ArrayList<String>();//循環set，根據set中的可以去得知map中的value，給list中添加對應數字的server數量while (ipIterator.hasNext()){String serverName=ipIterator.next();Integer weight=ipServerMap.get(serverName);for (int i = 0;i < weight ;i++){ipArrayList.add(serverName);}}String serverName=null;if (pos>=ipArrayList.size()){pos=0;}serverName=ipArrayList.get(pos);//輪詢+1pos ++;return serverName;}public static void main(String[] args) {TestWeightRobin testWeightRobin=new TestWeightRobin();for (int i =0;i<10;i++){String server=testWeightRobin.WeightRobin();System.out.println(server);}} }

3.隨機法：

package com.test.loadbalance;import java.util.*; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** Title:* Description:隨機** @author Created by Julie* @version 1.0* @date on 18:25 2017/10/26*/ public class TestRandom {// 1.定義map, key-ip,value-weightstatic Map<String,Integer> ipMap=new HashMap<>();static {ipMap.put("192.168.13.1",1);ipMap.put("192.168.13.2",2);ipMap.put("192.168.13.3",4);}public String Random() {Map<String,Integer> ipServerMap=new ConcurrentHashMap<>();ipServerMap.putAll(ipMap);Set<String> ipSet=ipServerMap.keySet();//定義一個list放所有serverArrayList<String> ipArrayList=new ArrayList<String>();ipArrayList.addAll(ipSet);//循環隨機數Random random=new Random();//隨機數在list數量中取（1-list.size）int pos=random.nextInt(ipArrayList.size());String serverNameReturn= ipArrayList.get(pos);return serverNameReturn;}public static void main(String[] args) {TestRandom testRandom=new TestRandom();for (int i =0;i<10;i++){String server=testRandom.Random();System.out.println(server);}} }

4.加權隨機：

package com.test.loadbalance;import java.util.*; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** Title:* Description:加權隨機** @author Created by Julie* @version 1.0* @date on 18:42 2017/10/26*/ public class TestRobinRandom {// 1.定義map, key-ip,value-weightstatic Map<String,Integer> ipMap=new HashMap<>();static {ipMap.put("192.168.13.1",1);ipMap.put("192.168.13.2",2);ipMap.put("192.168.13.3",4);}public String RobinRandom(){Map<String,Integer> ipServerMap=new ConcurrentHashMap<>();ipServerMap.putAll(ipMap);Set<String> ipSet=ipServerMap.keySet();Iterator<String> ipIterator=ipSet.iterator();//定義一個list放所有serverArrayList<String> ipArrayList=new ArrayList<String>();//循環set，根據set中的可以去得知map中的value，給list中添加對應數字的server數量while (ipIterator.hasNext()){String serverName=ipIterator.next();Integer weight=ipServerMap.get(serverName);for (int i=0;i<weight;i++){ipArrayList.add(serverName);}}//循環隨機數Random random=new Random();//隨機數在list數量中取（1-list.size）int pos=random.nextInt(ipArrayList.size());String serverNameReturn= ipArrayList.get(pos);return serverNameReturn;}public static void main(String[] args) {TestRobinRandom testRobinRandom=new TestRobinRandom();for (int i =0;i<10;i++){String server=testRobinRandom.RobinRandom();System.out.println(server);}} }

5.IP_Hash算法：

package com.test.loadbalance;import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.Set; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** Title:* Description:** @author Created by Julie* @version 1.0* @date on 18:35 2017/10/26*/ public class ipHash {// 1.定義map, key-ip,value-weightstatic Map<String,Integer> ipMap=new HashMap<>();static {ipMap.put("192.168.13.1",1);ipMap.put("192.168.13.2",2);ipMap.put("192.168.13.3",4);}public String ipHash(String clientIP){Map<String,Integer> ipServerMap=new ConcurrentHashMap<>();ipServerMap.putAll(ipMap);// 2.取出來key,放到set中Set<String> ipset=ipServerMap.keySet();// 3.set放到list，要循環list取出ArrayList<String> iplist=new ArrayList<String>();iplist.addAll(ipset);//對ip的hashcode值取余數，每次都一樣的int hashCode=clientIP.hashCode();int serverListsize=iplist.size();int pos=hashCode%serverListsize;return iplist.get(pos);}public static void main(String[] args) {ipHash iphash=new ipHash();String servername= iphash.ipHash("192.168.21.2");System.out.println(servername);}}

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java代码实现负载均衡五种算法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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