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Redis 布隆过滤器

布隆过滤器是Redis 4.0版本之后的一个插件，它有几个基本命令：

• bf.add 添加元素到布隆过滤器，类似于sadd；如果要一次性添加多个，可以使用bf.madd。
• bf.exists 判断一个元素是否存在，类似于sismember，一次只能查询一个元素；如果想一次查询多个元素，可以使用bf.mexists命令。

在使用bf.add命令添加元素之前，还可以使用bf.reserve命令创建一个自定义的布隆过滤器。bf.reserve命令有三个参数，分别是：

• key：键名
• error_rate：期望错误率，期望错误率越低，需要的空间就越大。
• capacity：容量，当实际元素的数量超过这个初始化容量时，误判率上升。

Redis自动创建的布隆过滤器，默认的error_rate是 0.01，capacity是100。

布隆过滤器的底层数据结构是bitmap，向布隆过滤器中添加元素时，会使用多个无偏哈希函数对元素进行哈希，算出一个整数索引值，然后对位数组长度进行取模运算得到一个位置，每个无偏哈希函数都会得到一个不同的位置。再把位数组的这几个位置都设置为1，这就完成了bf.add命令的操作。

由此可见，布隆过滤器返回true的元素，不一定存在(具有一定误差)，而对于不存在的元素，一定返回false。

布隆过滤器有两大应用，一是解决缓存击穿问题。当有大量请求查询数据库不存在的数据时，就会给数据库带来压力，这时候用布隆过滤器过滤掉那些一定不存在与数据库的元素，缓解数据库的压力。

另一个就是去重，诸如网页爬虫去重、用户推荐内容去重等。