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前情回顾

先通过一个前情回顾，引出本文所要分享的内容。

Dubbo 一致性哈希负载均衡算法的设计初衷应该是如果没有服务上下线的操作，后续请求根据已经映射好的哈希环进行处理，不需要重新映射。

然而我在研究其源码时，我发现实际情况是即使在服务端没有上下线操作的时候，一致性哈希负载均衡算法每次都需要重新进行 hash 环的映射。

实际情况与设计初衷不符。

于是给 Dubbo 提了一个 issue，地址如下：

https://github.com/apache/dubbo/issues/5429

以下内容是对该 issue 的详细说明：

在 Dubbo 对应的源码中，只需要一行代码。就可以判断是否有服务上下线的操作：

就是下面这一行代码：

int identityHashCode = System.identityHashCode(invokers);

通过判断 invokers(服务提供方 List 集合)的 identityHashCode 是否发生了变化，从而判断是否有服务上下线的操作。

但是这行代码，在Dubbo2.7.0 版本之后就失效了。

问题出在 Dubbo2.7.0 版本引入的新特性之一：标签路由。

其对应的源码如下：

org.apache.dubbo.rpc.cluster.router.tag.TagRouter#filterInvoker

通过源码可以看出：在 TagRouter 中的 stream 操作，改变了 invokers，导致每次调用时其 System.identityHashCode(invokers)返回的值不一样。

所以每次调用都会进行哈希环的映射操作，在服务节点多，虚拟节点多的情况下一定会有性能问题。

该问题对应的 PR 链接如下：

https://github.com/apache/dubbo/pull/5440

修复方法也是特别简单：把获取 identityHashCode 的方法从 System.identityHashCode(invokers)修改为 invokers.hashCode()即可。如下图所示：

为什么一行代码就能修复？

为什么把获取 identityHashCode 的方法从 System.identityHashCode(invokers)修改为 invokers.hashCode()就可以了呢？

要回答这个问题，我们首先得明白什么是 identityHashCode？什么是 hashCode？

**什么是 identityHashCode？**我们看看 API 里面的注释：

返回与默认方法 hashCode()返回的给定对象相同的哈希码，无论给定对象的类是否覆盖了 hashCode()。空引用的哈希码为零。

另外关于 identityHashCode 还有下面的三条规则：

1.所以如果两个对象 A == B，那么 A、B 的 System.identityHashCode() 必定相等；

2.如果两个对象的 System.identityHashCode() 不相等，那他们必定不是同一个对象；

3.但是如果两个对象的 System.identityHashCode()相等，并不保证 A==B，因为 identityHashCode 的底层实现是基于一个伪随机数实现的。

什么是 hashCode？ 大家应该都比较熟了，还是看 API 上的注释：

再结合下面两个示例代码，深入理解。

示例一：WhyHashCodeDto没有重写 hashCode()方法，所以 identityHashCode 和 hashCode 的值是一样的：

示例二：如下所示，String 是重写了 hashCode()的方法，所以在下面的例子中 identityHashCode 不等于 hashCode：

带入场景

有了前面的知识铺垫，我们就可以回到 Dubbo 的一致性哈希算法的场景中去了。

在 PR 中有一行注释是这样写的：

using the hashcode of list to compute the hash only pay attention to the elements in the list

我们应该只注意 list 里面的元素就可以了。 而这个 list 里面的元素，就是一个个的服务提供方。

所以，在 Dubbo 的一致性哈希算法的场景中，我们只需要关心 List 里面的服务提供方是否有上下线的操作，而不关心这个 List 是否每次都是新的。

我们再回到源码中，结合源码，然后简化源码：

把上面的源码抽离一下，简化一下，如下：

filterInvoker 方法是根据条件过滤 invokers，并返回一个 List。而我传入的条件是，过滤出 invokers 中 invoker 大于 0 的数据：

filterInvoker(invokers, invoker -> invoker > 0);

执行结果如下：

可以看到经过 filterInvoker 方法后，由于集合中所有的元素都满足条件，所以过滤前后，集合中的元素并没有发生变化，导致 hashCode 没有变化。但是由于装元素的容器(集合)已经不是原来的容器了，所以 identityHashCode 发生了变化。

"因为集合中的元素没有发生变化，导致 hashCode 没有变化。"这句话的理由是什么？

因为 List 重写了 hashCode()方法，其算出的 hashCode 只和 list 中的元素相关：

经过 filterInvoker 方法后元素还是【1,2,3】，与过滤之前一样，所以 hashCode 没有变。

"由于装元素的容器(集合)已经不是原来的容器了，所以 identityHashCode 发生了变化。"这句话的理由又是什么？

可以看到在源码中，Collectors.toList()方法会 new List。所以都是新的，那么每次的 identityHashCode 必不相同。

上面的示例代码，模拟的是没有服务上下线的操作。

接下来，我们模拟一下服务下线的场景：

这次传入的过滤条件为，过滤出 invokers 中 invoker 大于 1 的数据：

filterInvoker(invokers, invoker -> invoker > 1);

输出结果如下：

可以看到，过滤后的集合中只有【2,3】了，所以 hashCode 发生了变化。

上面的示例在 Dubbo 的一致性哈希算法的场景中相当于 1 号服务器下线了，服务列表发生了变化，需要重新进行哈希环的映射。

对应源码如下(PR 提交的源码)：

因为在标号为 ① 处得到的 invokersHashCode 和之前的不一样了，所以在标号为 ② 处判断条件为真，进入标号为 ③ 的代码处，重新进行 Hash 环的映射，并选择某个虚拟节点执行该请求。

通过上面模拟的两个示例，再结合下面的源码：

也就回答了为什么把上图中编号为 ① 处的代码替换为标号为 ② 的代码，这一行代码就能修复这个 Bug，核心思想就是只关心 List 集合里面的元素变化，而不关心 List 集合容器是否发生变化。

最后说一句

最开始找到这个 BUG 的时候，我自己也是有一套解决方案的。思路也是只关心 List 里面的元素，而不关心 List 这个容器，但是实现方式比较复杂，改动点较多，还需要写一个工具类。

但是看到 issue 下面的这个评论，

我才一下回过神来，原来一行代码就能代替我写的工具类了啊。而对于这个知识点，我之前其实是知道的。

我反思了一下自己为什么没有想到这个方案。

其实就是对于已知道的知识点，掌握不够深刻导致的，没有达到融会贯通的地步。知其然，也知其所以然，可惜在需要使用的场景稍稍一变的情况下，就想不起来了。

知道知识点，但是该用的时候却记不起来，这种情况其实挺常见的，那怎么解决呢？

这篇文章就是我的解决方案，记录下来嘛。就像高中的时候人手一本的错题本，做错的题，不会的题都抄下来嘛。没事的时候翻一翻，总有下次碰到的时候。再次碰到时，就是"一雪前耻"的机会。

好了。

才疏学浅，难免会有纰漏，如果你发现了错误的地方，还请你留言给我指出来，我对其加以修改。

感谢您的阅读，感谢您的关注。

以上。

作者：why 技术

链接：https://segmentfault.com/a/1190000021500257