负载均衡之最小活跃数算法

一、概念

• 活跃数
  • 集群中各实例未处理的请求数。
• 最小活跃数
  • 集群中各个实例，哪个实例未处理的请求数据最小，就称之为最小活跃数。

二、场景与设计思路

• 场景
  • 以获取微服务地址为场景。
• 设计思路
  • 初始化微服务地址，并初始化活跃数。
  • 获取字典或集合中活跃数最小的值，如果获取的值有多个，说明活跃数是相同，必须随机出一个地址后，活跃数并且加1。
  • 获取到地址后，必须将该地址的活跃数减1。

三、实现

• 新建抽象类--AbstractLeastActive

   public abstract class AbstractLeastActive
    {
        #region  变量 
        /// <summary>
        /// 字典
        /// </summary>
        public ConcurrentDictionary<string, int> keyValuePairs = new ConcurrentDictionary<string, int>();
        /// <summary>
        /// 相同编号的数据集合 
        /// </summary>
        protected List<string> list = new List<string>();
        #endregion  
  
        #region 虚函数
        /// <summary>
        /// 筛选最小编号的数据
        /// </summary>
        protected void FilterMinValue()
        {
            int number = int.MaxValue;
            foreach (var item in keyValuePairs)
            {
                if (number >= item.Value)
                {
  
                    if (number == item.Value)
                    {
                        number = item.Value;
                        list.Add(item.Key);
                        continue;
                    }
                    list.Clear();
                    number = item.Value;
                    list.Add(item.Key);
                }
            }
        }
        /// <summary>
        /// 随机集合中的数据
        /// </summary>
        protected string RandomValue()
        {
            Random random = new Random();
            var num = random.Next(list.Count);
            return list[num];
        }
        /// <summary>
        /// 活跃数加1
        /// </summary>
        /// <param name="key">key值</param>
        protected void AddActive(string key) {
            keyValuePairs.TryUpdate(key, keyValuePairs[key]+1, keyValuePairs[key]);
        }
        #endregion
  
        /// <summary>
        /// 释放编号
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        public abstract void Dispose(string key);
        /// <summary>
        /// 获取最小活跃数
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public abstract string GetValue();
  

• 新建实现类--LeastActive

    public class LeastActive : AbstractLeastActive
    {
        /// <summary>
        /// 获取最小活跃数据
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public override string GetValue()
        {
            string value = "";
            //筛选数据
            this.FilterMinValue();
            if (this.list.Count == 1)
            {
                value = this.list[0];
                //活跃数加1
                this.AddActive(value);
                return value;
            }
            else if (this.list.Count > 1) 
            {
                value = this.RandomValue();
                //活跃数加1
                this.AddActive(value);
                return value;
            }
            return value;
        }
        /// <summary>
        /// 最小活跃数据释放 
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        public override void Dispose(string key)
        {
            keyValuePairs.TryUpdate(key, keyValuePairs[key] - 1, keyValuePairs[key]);
        }
    }
  

• 新建单元测试

        private AbstractLeastActive abstractLeastActive = new LeastActive();
        [Fact]
        public void Test1()
        {
            abstractLeastActive.keyValuePairs.TryAdd("http://localhost:8080", 0); 
            abstractLeastActive.keyValuePairs.TryAdd("http://localhost:8082", 1);
            abstractLeastActive.keyValuePairs.TryAdd("http://localhost:8081", -1);
            abstractLeastActive.keyValuePairs.TryAdd("http://localhost:8083", -1);
            string value = abstractLeastActive.GetValue();
            abstractLeastActive.Dispose(value);
            Assert.Equal("http://localhost:8083", value);
        }
  

四、代码下载

CSDN：https://download.csdn.net/download/Fu_Shi_rong/87435602 Git：https://gitee.com/Fu_Shi_rong/gcnf.algorithm