Prinsip pelaksanaan penapis Bloom berkecekapan tinggi di Golang adalah berdasarkan teknologi CACH.

Prinsip pelaksanaan penapis Bloom berkecekapan tinggi di Golang berdasarkan teknologi CACH

Penapis Bloom ialah struktur data yang sangat cekap ruang berdasarkan fungsi cincang, yang digunakan untuk menentukan sama ada unsur wujud dalam koleksi. Kerana kerumitan ruang yang rendah, ia digunakan secara meluas dalam pemprosesan data berskala besar, perangkak web, penapisan maklumat dan medan lain. Di Golang, prinsip pelaksanaan penapis Bloom berkecekapan tinggi adalah berdasarkan teknologi CACH.

CACH (Concurrency-Aware Cuckoo Hashing) ialah algoritma konkurensi yang cekap berdasarkan pencincangan Ia menyokong peningkatan serentak dan operasi pertanyaan, dan menggunakan bukan sekatan berasaskan CAS (Bandingkan Dan Pertukaran) semasa pemasukan dan pertanyaan untuk mengelakkan isu persaingan kunci. Algoritma CACH adalah berdasarkan algoritma cincang Cuckoo dan penapis Bloom, dan mencapai operasi jadual cincang yang cekap melalui reka bentuk dan pengoptimuman algoritma yang bijak.

Di Golang, pelaksanaan penapis Bloom terbahagi terutamanya kepada tiga bahagian: fungsi cincang, tatasusunan bit dan algoritma CACH.

Fungsi cincang biasanya menggunakan gabungan berbilang fungsi cincang bebas, yang boleh mengurangkan kadar salah penilaian dengan lebih baik. Dalam pelaksanaan, fungsi cincang seperti MurmurHash3 boleh digunakan untuk melaksanakan operasi cincang untuk memastikan keseragaman dan rawak yang mencukupi bagi cincang.

Tatasusunan bit ialah struktur data teras penapis Bloom dan digunakan untuk menyimpan bit yang sepadan dengan nilai cincang yang dijana oleh berbilang fungsi cincang. Tatasusunan bit biasanya diwakili oleh tatasusunan integer tidak bertanda, setiap integer mewakili bit binari. Di Golang, anda boleh menggunakan jenis uint64 untuk mewakili sedikit, dan melaksanakan operasi baca dan tulis bit melalui operasi bit.

Sebagai wakil kepada algoritma pencincangan serentak yang cekap, algoritma CACH boleh menyokong operasi sisipan dan pertanyaan berkelajuan tinggi, dan mencapai carian pantas melalui jadual cincang dan penapis Bloom. Idea teras algoritma CACH adalah untuk memetakan semua elemen kepada dua kedudukan dalam jadual cincang dan menyelesaikan konflik melalui penggantian alternatif. Khususnya, untuk elemen, dua kedudukan pertama dikira melalui fungsi cincang, dan ia dimasukkan ke dalam salah satu kedudukan kosong secara bergilir-gilir. Jika sisipan elemen baharu menyebabkan konflik, elemen asal dialihkan ke kedudukan cincangnya yang lain sehingga terdapat ruang kosong yang mencukupi. Dengan cara ini, hanya satu penggantian akan berlaku bagi setiap operasi pemasukan, jadi operasi itu sangat cekap.

Apabila melaksanakan penapis Bloom, anda boleh menggunakan algoritma CACH sebagai enjin storan dan pertanyaan untuk tatasusunan bit. Untuk elemen baharu, mula-mula petakannya kepada berbilang kedudukan dalam tatasusunan bit melalui berbilang fungsi cincang, dan tetapkan bit yang sepadan bagi kedudukan ini kepada 1. Untuk setiap operasi pertanyaan, nilai cincang elemen pertanyaan juga dipetakan kepada berbilang bit dan ia ditentukan sama ada bit ini kesemuanya 1. Jika sebarang bit bukan 1, ia menunjukkan bahawa elemen pertanyaan tiada dalam set. Memandangkan tatasusunan bit ialah tatasusunan panjang tetap, dan fungsi cincang dan algoritma CACH kedua-duanya dikira untuk satu elemen, kerumitan ruang penapis Bloom tidak akan meningkat secara linear dengan peningkatan bilangan elemen.

Ringkasnya, pelaksanaan penapis Bloom yang cekap di Golang adalah berdasarkan teknologi CACH, yang menggabungkan fungsi cincang dan tatasusunan bit untuk mencapai operasi penapis Bloom yang cekap. Berbanding dengan kaedah tradisional, penapis Bloom berdasarkan algoritma CACH bukan sahaja mempunyai prestasi yang lebih baik, tetapi juga menyokong operasi konkurensi tinggi dan sesuai untuk senario konkurensi tinggi berskala besar.

Atas ialah kandungan terperinci Prinsip pelaksanaan penapis Bloom berkecekapan tinggi di Golang adalah berdasarkan teknologi CACH.. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!