布隆过滤器解决缓存穿透问题

背景：很多商城，商品详情的链接格式：https://item.jd.com/100005786822.html，不同的商品详情的链接不一样的地方在于商品编号，如，我有个商品1002002，那么商品详情的链接为https://item.jd.com/1002002.html；

当我们访问商品详情链接时，后台的逻辑：先从redis中查询该商品，如果不存在，再查数据库。我们分析一下，感觉逻辑没问题，但是，如果访问的商品不存在呢？如果我写个死循环去调用不存在的商品详情会怎么

样，如下代码：

 

 如果后台没作特别处理，这样数据库会挂掉，进而系统也会挂掉？

怎么解决这个问题呢？那就要用到布隆过滤器了：

布隆过滤器由一个二进制的数组组成：我们假设总共商品只有3个，分别为A，B,C 布隆过滤器的数组长度是10，初始化时，每个索引对应的值都是0，因为二进制不是0就是1：

 

 

 现在将所有商品初始化进布隆过滤器，如A,先经过一个算法，得出A在数组哪个索引的值为1，然后又经过另一个算法，得出A在数组哪个索引值为1，最后再经过一次不同的算法得到A在哪个索引的值为1；

假如经过三次计算，A在索引1，3，5的值都为1；此时的数组：

 

 同理，如果B商品经过三次计算，在0，3，7的值为1，因为索引3的值已经是1了，所以索引3不用再变更：

 

 假如C商品经过计算得到1，4，5的值为1

 

 至此，布隆过滤器初始化完毕，此时发现索引2，8，9的值都是0，证明没有商品命中，现在如果被人恶意攻击，传了一个商品D,

经过三次计算，假如结果是0，2，7的结果是1，但布隆过滤器中索引2的值是0，这就说明了布隆过滤器没有这个商品，因此没有命中商品直接返回前端即可；

假如另一个商品E经过计算，索引0，1，3的值为1，通过布隆过滤器对比，发现，命中了，但此时，商品不一定存在，将会放行，先查redis，redis没有命中再查数据库；

上面就是布隆过滤器的原理了，通过分析，我们只要数组够大，计算次数过多，这样过滤不存在商品的概率就越大；

总结布隆过滤器的特点：没命中，肯定不存在，命中，不一定存在；

开发中使用：redisson框架实现了该功能，提供了一个初始化布隆过滤器数组大小的方法，还有一个add商品到布隆过滤器的方法，以及判断某个值在不在过滤器的方法；

提示:布隆过滤由于是二进制的数组，因此一个长度一亿的布隆过滤器也不会占用多大的内存，详细，一个int类型的数字都32位了

 

标签：缓存,索引,布隆,命中,商品,数组,过滤器
来源： https://www.cnblogs.com/yangxiaohui227/p/15163474.html