目錄布隆過濾器原理布隆過濾器處理流程第一步：開辟空間第二步：尋找 hash 函數第三步：寫入數據第四步：判斷在PHP中如何使用1. 使用BloomFilter擴展庫2. 自行實現布隆過濾器

布隆過濾器（Bloom Filter）是一種用于快速判斷一個元素是否屬于某個集合的概率型數據結構。它基于哈希函數和位數組實現，可以高效地檢索一個元素是否存在，但不提供元素具體的存儲和獲取功能。

布隆過濾器原理

上面的思路其實就是布隆過濾器的思想，只不過因為 hash 函數的限制，多個字符串很可能會 hash 成一個值。為了解決這個問題，布隆過濾器引入多個 hash 函數來降低誤判率。

下圖表示有三個 hash 函數，比如一個集合中有 x，y，z 三個元素，分別用三個 hash 函數映射到二進制序列的某些位上，假設我們判斷 w 是否在集合中，同樣用三個 hash 函數來映射，結果發現取得的結果不全為 1，則表示 w 不在集合里面。

布隆過濾器處理流程

布隆過濾器應用很廣泛，比如垃圾郵件過濾，爬蟲的 url 過濾，防止緩存擊穿等等。下面就來說說布隆過濾器的一個完整流程，相信讀者看到這里應該能明白布隆過濾器是怎樣工作的。

第一步：開辟空間

開辟一個長度為 m 的位數組（或者稱二進制向量），這個不同的語言有不同的實現方式，甚至你可以用文件來實現。

第二步：尋找 hash 函數

獲取幾個 hash 函數，前輩們已經發明了很多運行良好的 hash 函數，比如 BKDRHash，JSHash，RSHash 等等。這些 hash 函數我們直接獲取就可以了。

第三步：寫入數據

將所需要判斷的內容經過這些 hash 函數計算，得到幾個值，比如用 3 個 hash 函數，得到值分別是 1000，2000，3000。之后設置 m 位數組的第 1000，2000，3000 位的值位二進制 1。

第四步：判斷

接下來就可以判斷一個新的內容是不是在我們的集合中。判斷的流程和寫入的流程是一致的。

在PHP中如何使用

在PHP中，可以使用BloomFilter擴展庫或自行實現布隆過濾器。下面我將介紹兩種方法。

1. 使用BloomFilter擴展庫

PHP中有一些第三方擴展庫提供了布隆過濾器的功能。其中比較常用的是phpbloomd擴展，它提供了對布隆過濾器的支持。你可以按照該擴展庫的文檔進行安裝和使用。

示例代碼如下：

// 創建一個布隆過濾器$filter = new BloomFilter();// 向過濾器添加元素$filter->add('element1');$filter->add('element2');$filter->add('element3');// 檢查元素是否存在于過濾器中if ($filter->has('element1')) { echo 'Element 1 may exist.';} else { echo 'Element 1 does not exist.';}2. 自行實現布隆過濾器

如果你不想使用第三方擴展庫，也可以自行實現布隆過濾器。下面是一個簡單的自實現布隆過濾器的示例代碼：

class BloomFilter { private $bitArray; private $hashFunctions; public function __construct($size, $numHashFunctions) {$this->bitArray = array_fill(0, $size, false);$this->hashFunctions = $numHashFunctions; } private function hash($value) {$hashes = [];$hash1 = crc32($value);$hash2 = fnv1a32($value);for ($i = 0; $i < $this->hashFunctions; $i++) { $hashes[] = ($hash1 + $i * $hash2) % count($this->bitArray);}return $hashes; } public function add($value) {$hashes = $this->hash($value);foreach ($hashes as $hash) { $this->bitArray[$hash] = true;} } public function has($value) {$hashes = $this->hash($value);foreach ($hashes as $hash) { if (!$this->bitArray[$hash]) {return false; }}return true; }}// 創建一個布隆過濾器$filter = new BloomFilter(100, 3);// 向過濾器添加元素$filter->add('element1');$filter->add('element2');$filter->add('element3');// 檢查元素是否存在于過濾器中if ($filter->has('element1')) { echo 'Element 1 may exist.';} else { echo 'Element 1 does not exist.';}

到此這篇關于詳解如何在PHP中使用布隆過濾器的文章就介紹到這了,更多相關PHP布隆過濾器內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！