hash函数MurmurHash「建议收藏」

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一、介绍

MurmurHash算法：高运算性能，低碰撞率，由Austin Appleby创建于2008年，现已应用到Hadoop、libstdc++、nginx、libmemcached等开源系统。2011年Appleby被Google雇佣，随后Google推出其变种的CityHash算法。

Java界中Redis，Memcached，Cassandra，HBase，Lucene都用它。

在Java的实现，Guava的Hashing类里有，上面提到的Jedis，Cassandra里都有Util类。

但存在的问题是由于Java的数据类型long与C语言中无符号长整型uint64_t有区别，导致Java输出版本存在负数，针对这个问题进行了修改；另外需要注意的是中文不同编码（UTF-8或GBK）会导致输出结果的不同，使用中需要统一编码。

二、原理

算法图例

三、性能测试对比

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;
import com.google.common.hash.Hashing;

public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		
		System.out.println(murmur3Test("334324324234234sfsfsdfwwrtregreg"));
		
		 long startTime=System.currentTimeMillis();
		 for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
			 Test.md5Test("KFETHGRETWERFSDFWEFWEFWF");
	     }
	     long endTime=System.currentTimeMillis();
	     System.out.println("1000万次md5Test算法程序运行时间： " + (endTime - startTime ) + "ms");
	     
	     long startTime2=System.currentTimeMillis();
		 for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
			 Test.murmur3Test("KFETHGRETWERFSDFWEFWEFWF");
	     }
	     long endTime2=System.currentTimeMillis();
	     System.out.println("1000万次murmur3Test算法程序运行时间： " + (endTime2 - startTime2 ) + "ms");
		
	}
	
	public static String murmur3Test(String primaryKey) {
        return Hashing.murmur3_32().hashString(primaryKey, StandardCharsets.UTF_8).toString() + 
            "_" + primaryKey;
    }
	
	public static String md5Test(String primaryKey) {
	        return DigestUtils.md5Hex(primaryKey)+ "_" + primaryKey;
	}

}

输出：

539aa3e7_334324324234234sfsfsdfwwrtregreg
1000万次md5算法程序运行时间： 4420ms
1000万次murmur3Test算法程序运行时间： 1902ms

结论:

MurmurHash算法比md5快一倍。

四、使用场景

1、根据uuid，通过hash算法进行取模分库分表

2、用来计算出key的slot值

3、短链接

五、其他算法

ketamahash一致性哈希算法

由若干固定的虚拟节点来计算出每个虚拟节点的slots，数据存储的时候，算出key的slot值，然后存入相邻最近的虚拟节点