将任意长度的二进制值串映射为固定长度的二进制值串，这个映射的规则就是哈希算法，而通过原始数据映射之后得到的二进制值串就是哈希值。

一个优秀的哈希算法的要求：

  • 从哈希值不能反向推导出原始数据（所以哈希算法也叫单向哈希算法）；
  • 对输入数据非常敏感，哪怕原始数据只修改了一个 Bit，最后得到的哈希值也大不相同；
  • 散列冲突的概率要很小，对于不同的原始数据，哈希值相同的概率非常小；
  • 哈希算法的执行效率要尽量高效，针对较长的文本，也能快速地计算出哈希值。

为什么哈希算法无法做到零冲突？
鸽巢原理（抽屉原理）：如果有 10 个鸽巢，有 11 只鸽子，那肯定有 1 个鸽巢中的鸽子数量多于 1 个
哈希算法产生的哈希值的长度是固定且有限的，但是要哈希的数据是无穷的，必然会出现散列冲突
一般情况下，哈希值越长的哈希算法，散列冲突的概率越低

哈希算法应用-安全加密

MD5（MD5 Message-Digest Algorithm，MD5 消息摘要算法）
SHA（Secure Hash Algorithm，安全散列算法）
DES（Data Encryption Standard，数据加密标准）
AES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）

加密就是利用了从哈希值不能反向推导出原始数据的特性（但也不是完全不可破解，只是破解的代价太高）

哈希算法应用-唯一标识

哈希算法应用-数据校验

哈希算法应用-散列函数

哈希算法应用-负载均衡

会话粘滞（session sticky）的负载均衡算法：同一个客户端上，在一次会话中的所有请求都路由到同一个服务器上
可以通过哈希算法，对客户端 IP 地址或者会话 ID 计算哈希值，将取得的哈希值与服务器列表的大小进行取模运算，最终得到的值就是应该被路由到的服务器编号
就可以把同一个 IP 过来的所有请求，都路由到同一个后端服务器上

哈希算法应用-数据分片

哈希算法应用-分布式存储