一、布隆过滤器

布隆过滤器（Bloom Filter）是1970年由布隆提出的。它实际上是一个很长的二进制向量（数组）和一系列随机映射函数。布隆过滤器可以用于检索一个元素是否在一个集合中。它的优点是空间效率和查询时间都比一般的算法要好的多，缺点是有一定的误识别率和删除困难。

布隆过滤器的原理

布隆过滤器就是由一个二进制的数据和一些hash算法维护，如果xiaojie经过hash算法之后，落在下标为0,3,5的位置，那么对应的二进制数组的位置改为1。那么问题来了，如果我有一个值xiaoli经过hash算法之后也落在了0,3,5的位置，那么此时就会产生hash冲突，这就是为什么布隆过滤器会产生误判的原因。所以如果需要避免这种情况，数组就要尽可能的大，然后避免这种碰撞。布隆过滤器并不会存真实的数据，所以对于保密性数据很友好。

应用场景

对URL的去重，比如在爬虫获取数据时候。
反垃圾邮件，从数十亿个垃圾邮件列表中判断某邮箱是否垃圾邮箱（同理，垃圾短信）
缓存穿透，将所有可能存在的数据缓存放到布隆过滤器中，当恶意访问时，直接避免不必要的IO读取数据库空值的操作。

二、代码

测试类代码

package com.xiaojie.test;

import com.google.common.hash.BloomFilter;
import com.google.common.hash.Funnels;

import java.nio.charset.Charset;
import java.util.ArrayList;

/**
 * 布隆过滤器
 */
public class BlongTest {
    private static Integer  size = 2<<20;

    public static void main(String[] args) {
        BloomFilter<String> integerBloomFilter = BloomFilter.create(Funnels.stringFunnel(Charset.defaultCharset()), size, 0.03);
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            integerBloomFilter.put(i+"");
        }
        ArrayList<Integer> errorList = new ArrayList<>();
        for (int j = size; j < size + 10000; j++) {
            // 使用该pai判断key在布隆过滤器中是否存在 返回true 存在 false  表示不存在
            if (integerBloomFilter.mightContain(j+"")) {
                //误判的数据添加到集合
                errorList.add(j);
            }
        }
        System.out.println("误判数据的个数:" + errorList.size());
    }
}

Redis缓存穿透

    //提前将数据存入布隆过滤器  
    @Override
     public void preBlongData() {
        List<User> users = userMapper.selectAll();
        for (User user:users){
            namesBloomFilter.put(user.getName());
        }
    }


//查询之前判断
public User getUserByName(String name) {
        //判断布隆过滤器是否含有该数据
        if(!namesBloomFilter.mightContain(name)){
            //如果不存在该数据直接返回，而不进行数据库查询
            return null;
        }
        JSONObject obj= (JSONObject) redisUtil.get(USERKEY + ":" + name);
        if (null==obj){
            System.out.println("缓存中没有该值,查询数据库");
            User resultUser = userMapper.selectByName(name);
            if (null!= resultUser) {
                redisUtil.set(USERKEY+":"+resultUser.getName(), JSONObject.toJSON(resultUser),60);
                return resultUser;
            }
        }
        User user = JSONObject.toJavaObject(obj,User.class);
        return user;
    }

完整代码：spring-boot: Springboot整合redis、消息中间件等相关代码

文章由极客之音整理，本文链接：https://www.bmabk.com/index.php/post/18512.html