yaclty/Java-Interview-Guide
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docs/dataStructures-algorithms/data-structure/bloom-filter.md
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@ -39,7 +39,7 @@
![布隆过滤器hash计算](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/布隆过滤器-hash运算.png) ![布隆过滤器hash计算](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/布隆过滤器-hash运算.png)
如图所示，当字符串存储要加入到布隆过滤器中时，该字符串首先由多个哈希函数生成不同的哈希值，然后在对应的位数组的下表的元素设置为 1（当位数组初始化时 ，所有位置均为0）。当第二次存储相同字符串时，因为先前的对应位置已设置为 1，所以很容易知道此值已经存在（去重非常方便）。 如图所示，当字符串存储要加入到布隆过滤器中时，该字符串首先由多个哈希函数生成不同的哈希值，然后将对应的位数组的下标设置为 1（当位数组初始化时，所有位置均为0）。当第二次存储相同字符串时，因为先前的对应位置已设置为 1，所以很容易知道此值已经存在（去重非常方便）。
如果我们需要判断某个字符串是否在布隆过滤器中时，只需要对给定字符串再次进行相同的哈希计算，得到值之后判断位数组中的每个元素是否都为 1，如果值都为 1，那么说明这个值在布隆过滤器中，如果存在一个值不为 1，说明该元素不在布隆过滤器中。 如果我们需要判断某个字符串是否在布隆过滤器中时，只需要对给定字符串再次进行相同的哈希计算，得到值之后判断位数组中的每个元素是否都为 1，如果值都为 1，那么说明这个值在布隆过滤器中，如果存在一个值不为 1，说明该元素不在布隆过滤器中。
@ -147,15 +147,15 @@ public class MyBloomFilter {
测试： 测试：
```java ```java
String value1 = "https://javaguide.cn/"; String value1 = "https://javaguide.cn/";
String value2 = "https://github.com/Snailclimb"; String value2 = "https://github.com/Snailclimb";
MyBloomFilter filter = new MyBloomFilter(); MyBloomFilter filter = new MyBloomFilter();
System.out.println(filter.contains(value1)); System.out.println(filter.contains(value1));
System.out.println(filter.contains(value2)); System.out.println(filter.contains(value2));
filter.add(value1); filter.add(value1);
filter.add(value2); filter.add(value2);
System.out.println(filter.contains(value1)); System.out.println(filter.contains(value1));
System.out.println(filter.contains(value2)); System.out.println(filter.contains(value2));
``` ```
Output: Output:
@ -170,15 +170,15 @@ true
测试： 测试：
```java ```java
Integer value1 = 13423; Integer value1 = 13423;
Integer value2 = 22131; Integer value2 = 22131;
MyBloomFilter filter = new MyBloomFilter(); MyBloomFilter filter = new MyBloomFilter();
System.out.println(filter.contains(value1)); System.out.println(filter.contains(value1));
System.out.println(filter.contains(value2)); System.out.println(filter.contains(value2));
filter.add(value1); filter.add(value1);
filter.add(value2); filter.add(value2);
System.out.println(filter.contains(value1)); System.out.println(filter.contains(value1));
System.out.println(filter.contains(value2)); System.out.println(filter.contains(value2));
``` ```
Output: Output:
@ -190,18 +190,18 @@ true
true true
``` ```
### 5.利用Google开源的 Guava中自带的布隆过滤器 ### 5.利用 Google 开源的 Guava 中自带的布隆过滤器
自己实现的目的主要是为了让自己搞懂布隆过滤器的原理，Guava 中布隆过滤器的实现算是比较权威的，所以实际项目中我们不需要手动实现一个布隆过滤器。 自己实现的目的主要是为了让自己搞懂布隆过滤器的原理，Guava 中布隆过滤器的实现算是比较权威的，所以实际项目中我们不需要手动实现一个布隆过滤器。
首先我们需要在项目中引入 Guava 的依赖： 首先我们需要在项目中引入 Guava 的依赖：
```java ```java
<dependency> <dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId> <groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId> <artifactId>guava</artifactId>
<version>28.0-jre</version> <version>28.0-jre</version>
</dependency> </dependency>
``` ```
实际使用如下： 实际使用如下：
@ -209,42 +209,42 @@ true
我们创建了一个最多存放 最多 1500个整数的布隆过滤器，并且我们可以容忍误判的概率为百分之（0.01） 我们创建了一个最多存放 最多 1500个整数的布隆过滤器，并且我们可以容忍误判的概率为百分之（0.01）
```java ```java
// 创建布隆过滤器对象 // 创建布隆过滤器对象
BloomFilter<Integer> filter = BloomFilter.create( BloomFilter<Integer> filter = BloomFilter.create(
Funnels.integerFunnel(), Funnels.integerFunnel(),
1500, 1500,
0.01); 0.01);
// 判断指定元素是否存在 // 判断指定元素是否存在
System.out.println(filter.mightContain(1)); System.out.println(filter.mightContain(1));
System.out.println(filter.mightContain(2)); System.out.println(filter.mightContain(2));
// 将元素添加进布隆过滤器 // 将元素添加进布隆过滤器
filter.put(1); filter.put(1);
filter.put(2); filter.put(2);
System.out.println(filter.mightContain(1)); System.out.println(filter.mightContain(1));
System.out.println(filter.mightContain(2)); System.out.println(filter.mightContain(2));
``` ```
在我们的示例中，当`mightContain（）` 方法返回*true*时，我们可以99％确定该元素在过滤器中，当过滤器返回*false*时，我们可以100％确定该元素不存在于过滤器中。 在我们的示例中，当`mightContain()` 方法返回 *true* 时，我们可以99％确定该元素在过滤器中，当过滤器返回 *false* 时，我们可以100％确定该元素不存在于过滤器中。
**Guava 提供的布隆过滤器的实现还是很不错的（想要详细了解的可以看一下它的源码实现），但是它有一个重大的缺陷就是只能单机使用（另外，容量扩展也不容易），而现在互联网一般都是分布式的场景。为了解决这个问题，我们就需要用到 Redis 中的布隆过滤器了。** **Guava 提供的布隆过滤器的实现还是很不错的（想要详细了解的可以看一下它的源码实现），但是它有一个重大的缺陷就是只能单机使用（另外，容量扩展也不容易），而现在互联网一般都是分布式的场景。为了解决这个问题，我们就需要用到 Redis 中的布隆过滤器了。**
### 6.Redis 中的布隆过滤器 ### 6.Redis 中的布隆过滤器
#### 6.1介绍 #### 6.1 介绍
Redis v4.0 之后有了 Module（模块/插件） 功能，Redis Modules 让 Redis 可以使用外部模块扩展其功能 。布隆过滤器就是其中的 Module。详情可以查看 Redis 官方对 Redis Modules 的介绍 ：https://redis.io/modules Redis v4.0 之后有了 Module（模块/插件） 功能，Redis Modules 让 Redis 可以使用外部模块扩展其功能 。布隆过滤器就是其中的 Module。详情可以查看 Redis 官方对 Redis Modules 的介绍 ：https://redis.io/modules
另外，官网推荐了一个 RedisBloom 作为 Redis 布隆过滤器的 Module,地址：https://github.com/RedisBloom/RedisBloom. 其他还有： 另外，官网推荐了一个 RedisBloom 作为 Redis 布隆过滤器的 Module，地址：https://github.com/RedisBloom/RedisBloom。其他还有：
- redis-lua-scaling-bloom-filter （lua 脚本实现）：https://github.com/erikdubbelboer/redis-lua-scaling-bloom-filter - redis-lua-scaling-bloom-filter（lua 脚本实现）：https://github.com/erikdubbelboer/redis-lua-scaling-bloom-filter
- pyreBloom（Python中的快速Redis 布隆过滤器） ：https://github.com/seomoz/pyreBloom - pyreBloom（Python中的快速Redis 布隆过滤器） ：https://github.com/seomoz/pyreBloom
- ...... - ......
RedisBloom 提供了多种语言的客户端支持，包括：Python、Java、JavaScript 和 PHP。 RedisBloom 提供了多种语言的客户端支持，包括：Python、Java、JavaScript 和 PHP。
#### 6.2使用Docker安装 #### 6.2 使用Docker安装
如果我们需要体验 Redis 中的布隆过滤器非常简单，通过 Docker 就可以了！我们直接在 Google 搜索**docker redis bloomfilter** 然后在排除广告的第一条搜素结果就找到了我们想要的答案（这是我平常解决问题的一种方式，分享一下），具体地址：https://hub.docker.com/r/redislabs/rebloom/ （介绍的很详细 ）。 如果我们需要体验 Redis 中的布隆过滤器非常简单，通过 Docker 就可以了！我们直接在 Google 搜索 **docker redis bloomfilter** 然后在排除广告的第一条搜素结果就找到了我们想要的答案（这是我平常解决问题的一种方式，分享一下），具体地址：https://hub.docker.com/r/redislabs/rebloom/ （介绍的很详细 ）。
**具体操作如下：** **具体操作如下：**
@ -257,7 +257,7 @@ root@21396d02c252:/data# redis-cli
#### 6.3常用命令一览 #### 6.3常用命令一览
> 注意： key:布隆过滤器的名称，item : 添加的元素。 > 注意： key : 布隆过滤器的名称，item : 添加的元素。
1. **`BF.ADD `**：将元素添加到布隆过滤器中，如果该过滤器尚不存在，则创建该过滤器。格式：`BF.ADD {key} {item}`。 1. **`BF.ADD `**：将元素添加到布隆过滤器中，如果该过滤器尚不存在，则创建该过滤器。格式：`BF.ADD {key} {item}`。
2. **`BF.MADD `** : 将一个或多个元素添加到“布隆过滤器”中，并创建一个尚不存在的过滤器。该命令的操作方式`BF.ADD`与之相同，只不过它允许多个输入并返回多个值。格式：`BF.MADD {key} {item} [item ...]` 。 2. **`BF.MADD `** : 将一个或多个元素添加到“布隆过滤器”中，并创建一个尚不存在的过滤器。该命令的操作方式`BF.ADD`与之相同，只不过它允许多个输入并返回多个值。格式：`BF.MADD {key} {item} [item ...]` 。