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Scrapy爬虫去重效率优化之Bloom Filter的算法的对接

当爬取达到亿级别规模时，Scrapy-Redis提供的集合去重已经不能满足我们的要求。所以我们需要使用一个更加节省内存的去重算法Bloom Filter。 1....利用这个算法我们可以实现去重效果。 本节我们来了解Bloom Filter的基本算法，以及Scrapy-Redis中对接Bloom Filter的方法。 2....Bloom Filter的算法 在Bloom Filter中使用位数组来辅助实现检测判断。在初始状态下，我们声明一个包含m位的位数组，它的所有位都是0，如下图所示。 ?...接下来，我们将Bloom Filter算法应用到Scrapy-Redis分布式爬虫的去重过程中，以解决Redis内存不足的问题。 3....这样就成功利用Bloom Filter替换了Scrapy-Redis的集合去重。

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    海量数据处理算法—Bloom Filter

    Bloom-Filter算法简介 Bloom-Filter，即布隆过滤器，1970年由Bloom中提出。它可以用于检索一个元素是否在一个集合中。...因此，Bloom Filter不适合那些“零错误”的应用场合。而在能容忍低错误率的应用场合下，Bloom Filter比其他常见的算法（如hash，折半查找）极大节省了空间。...Bloom Filter的详细介绍：Bloom Filter 2、 Bloom-Filter的基本思想 Bloom-Filter算法的核心思想就是利用多个不同的Hash函数来解决“冲突”。...所以一个简单的改进就是 counting Bloom filter，用一个counter数组代替位数组，就可以支持删除了。 此外，Bloom Filter的hash函数选择会影响算法的效果。...此时，Bloom-Filter算法是最好的选择。

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    百万级并发下的去重挑战：Bloom Filter 与 Redis 的组合方案

    四、最终方案：Bloom Filter + Redis + 持久化备份最后定下的架构是这样的：Bloom Filter 负责实时查重，超快；Redis HyperLogLog 负责全局唯一统计（看总共抓了多少个不同...URL）；文件持久化 定时保存Bloom Filter状态，防止重启丢失。...整个数据流大概长这样：URL输入 → Bloom Filter查重 → (新URL) → Redis队列 → 爬取 → 存库 ↘ 每日写入文件备份既快、...}")这段代码实际跑下来非常稳：单机百万URL查重耗时仅 2~3ms；Bloom Filter内存占用在15MB左右；HyperLogLog统计误差低于1%。...七、总结：没有完美方案，只有合理组合层级工具作用内存层Bloom Filter高速查重分布式层Redis HyperLogLog唯一数统计存储层文件 / SQLite宕机恢复做采集久了你会发现： “去重

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    布隆过滤器(bloom filter)的原理及在推荐去重中的应用

    遇到的问题 在业务中,我需要给每个用户保存1w条浏览记录,之后每一次的返回值都要和历史记录做一个去重,即保证用户不会重复看到同一篇文章....布隆过滤器 介绍 以下摘自维基百科: 布隆过滤器（英语：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和一系列随机映射函数。...它的优点是空间效率和查询时间都远远超过一般的算法，缺点是有一定的误识别率和删除困难。 说直白一点就是:布隆过滤器用自己的算法,实现了快速的检索一个元素是否在一个较大的元素列表之中....我的解决方案 1. hbase部分 hbase负责存储用户浏览记录的原始数据,只保存用户浏览的文章的id或者url,这里以id为例....布隆过滤器部分 主要是添加以及查询两个操作,从hbase拿到数据之后,构造过滤器,然后对当前返回的10条内容进行判重.之后将新的10条内容加入过滤器,再次写入redis. 流程图 ?

    2.7K30

    快速入门网络爬虫系列 Chapter04 | URL管理

    三、Bloom Filter Bloom Filter是在1970年代由Bloom出的一种多哈希函数映射的快速查找算法 它是一种空间效率高的随机数据结构 使用位数组表示一个集合 判断一个元素是否属于这个集合...Bloom Filter的基本思路是：通过多个不同的Hash函数来解决“冲突” Bloom Filter主要包含以下两个部分： 1个比特数组：长度为m，并初始化为0 k个hash函数：进行URL哈希，...w是要判断的URL： 可以看到，w经过hash之后三个对应的位置上有一个不是1，我们可以肯定这个URL没有被抓取过 3.1、Bloom Filter的缺点 Bloom Filter的查询时间和空间效率虽高...，但是有以下缺点： Bloom Filter集合中的元素无法删除 如何确定位数组的大小以及hash函数的个数 Bloom Filter会出现错误判断，无法达到零错误 3.2、Bloom Filter通常的应用场景...B 不会因为域名更换而不收录 五、简单小结 1、URL去重的方法 Hash去重方法速度快，实现简单，但无法应对大数据量 使用Bloom Filter来对URL进行去重 2、URL重定向 Dispatch

    2.2K30

    海量数据处理利器之布隆过滤器

    看见了海量数据去重，找到停留时间最长的IP等问题，有博友提到了Bloom Filter，我就查了查，不过首先想到的是大叔，下面就先看看大叔的风采。...一、布隆过滤器概念引入       （Bloom Filter）是由布隆（Burton Howard Bloom）在1970年提出的。...它的优点是空间效率和查询时间都远远超过一般的算法，缺点是有一定的误识别率（假正例False positives，即Bloom Filter报告某一元素存在于某集合中，但是实际上该元素并不在集合中）和删除困难...方法1：基本的排序方法包括冒泡，快排等。      方法2：使用BitMap算法      方法1就不介绍了，方法2中所谓的BitMap是一个位数组，跟平时使用的数组的唯一差别在于操作的是位。...不过有一种布隆过滤器的变体Counter Bloom Filter，可以支持删除元素，感兴趣的读者可以查阅相关文献资料。

    1.7K50

    Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存预热、缓存更新、缓存降级等问题

    思考 5TB的硬盘上放满了数据，请写一个算法将这些数据进行排重。如果这些数据是一些32bit大小的数据该 如何解决？如果是64bit的呢？...对于空间的利用到达了一种极致，那就是Bitmap和布隆过滤器(Bloom Filter)。...它的优点是空间效率和查询时间都远远超过一般的算法，缺点是有一定的误识别率和删除困难。 Bloom-Filter算法的核心思想就是利用多个不同的Hash函数来解决“冲突”。...Hash存在一个冲突（碰撞）的问题，用同一个Hash得到的两个URL的值有可能相同。...这便是Bloom-Filter的基本思想。 Bloom-Filter一般用于在大数据量的集合中判定某元素是否存在。

    3.1K20

    分布式爬虫去重：Python + Redis实现高效URL去重

    visited_urls = set()if url not in visited_urls: visited_urls.add(url) # 抓取逻辑Bloom Filter（布隆过滤器）...4.3 方案3：使用 Redis Bloom Filter（需安装RedisBloom模块）Redis 官方提供 RedisBloom 模块，支持布隆过滤器（需额外安装）：# 需确保Redis服务器加载了..."if not bloom_deduper.is_visited(url): bloom_deduper.mark_visited(url) print(f"抓取: {url}")else:...Filter可调中海量URL（需额外模块）优化建议：短URL优化：存储URL的MD5或SHA1哈希值（减少内存占用）。...结论在分布式爬虫中，Redis 是URL去重的理想选择，支持多种数据结构：精确去重 → Redis Set低内存消耗 → HyperLogLog可控误判率 → Bloom Filter通过合理选择方案，

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    使用bloomfilter修改scrapy-redis去重

    在这种情况下，我们要么通过增加内存来提高爬取上限，要么就改变去重算法来减少内存占用。增加内存对于我们来说不太合适（qiong），那么就要改变去重算法了。bloomfilter就是这样一个算法。...Bloomfilter算法简介 Bloom Filter是一种空间效率很高的随机数据结构，它利用位数组很简洁地表示一个集合，并能判断一个元素是否属于这个集合。...Bloom Filter的这种高效是有一定代价的：在判断一个元素是否属于某个集合时，有可能会把不属于这个集合的元素误认为属于这个集合。因此，Bloom Filter不适合那些“零错误”的应用场合。...而在能容忍低错误率的应用场合下，Bloom Filter通过极少的错误换取了存储空间的极大节省。 集合表示和元素查询 下面我们具体来看Bloom Filter是如何用位数组表示集合的。...初始状态时，Bloom Filter是一个包含m位的位数组，每一位都置为0。

    1.7K20

    Bloom Filter的对接

    14.4 Bloom Filter 的对接 首先回顾一下 Scrapy-Redis 的去重机制。...当爬取达到亿级别规模时，Scrapy-Redis 提供的集合去重已经不能满足我们的要求。所以我们需要使用一个更加节省内存的去重算法 Bloom Filter。 1....Bloom Filter 的空间利用效率很高，使用它可以大大节省存储空间。Bloom Filter 使用位数组表示一个待检测集合，并可以快速地通过概率算法判断一个元素是否存在于这个集合中。...利用这个算法我们可以实现去重效果。 本节我们来了解 Bloom Filter 的基本算法，以及 Scrapy-Redis 中对接 Bloom Filter 的方法。 2....BloomFilter 的算法 在 Bloom Filter 中使用位数组来辅助实现检测判断。在初始状态下，我们声明一个包含 m 位的位数组，它的所有位都是 0，如图 14-7 所示。

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    【算法】BloomFilter概念和原理以及业务中的应用场景

    Filter将标准 Bloom Filter位数组的每一位扩展为一个小的计数器（counter），在插入元素时给对应的k（k为哈希函数个数）个Counter的值分别加1，删除元素时给对应的k个Counter...Counting Bloom Filter通过多占用几倍的存储空间的代价，给Bloom Filter增加了删除操作。...，根据业务数据量设置位数组的大小，将位数组全部设置为0；将每个URL地址通过哈希算法处理，获得相应的哈希值；根据哈希值计算出位数组中的位置，将位数组中的位置设置为1；当新的URL地址进入时，重复上述步骤计算出对应的位置检查位数组中的位置是否为...0，如果是0，则表示该URL地址一定没被爬取过；如果URL地址不存在，经过爬虫处理后，则将其对应的位置设置为1，以表示该URL地址已经存在；重复上述步骤，直到所有的URL地址都处理完毕，完成去重。...具体的SpringBoot整合案例请看我的另外一篇文章：【案例实战】爬虫URL去重实战-SpringBoot2.x+Guava布隆过滤器图片（4）海量数据下-分库分表下手机号重复注册解决方案一般业务里面的

    1.6K00

    由散列表到BitMap的概念与应用（二）

    本文将会具体讲解BitMap的扩展：布隆过滤器（Bloom filter）。...算法描述 集合表示与元素查询 具体来看Bloom Filter是如何用位数组表示集合的。初始状态时，Bloom Filter是一个包含m位的位数组，每一位都置为0。 ?...因此他有如下三个使用场景: 网页爬虫对URL的去重，避免爬取相同的URL地址 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） 缓存击穿，将已存在的缓存放到布隆过滤器中，当黑客访问不存在的缓存时迅速返回避免缓存及...这里只要增加一个bloom算法的服务，服务端插入一个key时，在这个服务中设置一次。需要查询服务端时，先判断key在后端是否存在，这样就能避免服务端的压力。...参考 大量数据去重：Bitmap和布隆过滤器(Bloom Filter) https://blog.csdn.net/zdxiq000/article/details/57626464 布隆过滤器 (Bloom

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    分布式爬虫数据存储开发实战

    实战： 作为第一道防线，快速过滤掉极大概率重复的 URL。需要定期重建或使用可扩展的布隆过滤器（如 Scalable Bloom Filter）。...布谷鸟过滤器 (Cuckoo Filter)： Bloom Filter 的改进，支持删除操作，在某些场景下性能更好。...集成去重逻辑：在 URL 入队列（或抓取前）进行去重检查。结合 Bloom Filter (快速初步过滤) 和 Redis Set/数据库 (精确判断)。...去重瓶颈： 单个 Redis Set 或 Bloom Filter 容量有限。对于百亿级 URL，需要设计分布式去重方案（如基于 URL 哈希分片到多个 Redis 实例或使用分布式布隆过滤器）。...(批处理、异步、幂等、重试)实现健壮的去重和状态管理。 (Bloom Filter + Redis/DB)确保高可用和容错。 (副本、持久化、备份、任务重试)持续监控、调优和优化成本。

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    深度剖析各种BloomFilter的原理、改进、应用场景

    Bloom Filter是由Bloom在1970年提出的一种多哈希函数映射的快速查找算法。通常应用在一些需要快速判断某个元素是否属于集合，但是并不严格要求100%正确的场合。 一....若要降低冲突发生的概率到1%，就要将BitSet的长度设置为URL个数的100倍。 　　实质上上面的算法都忽略了一个重要的隐含条件：允许小概率的出错，不一定要100%准确！...Bloom Filter的算法 　　废话说到这里，下面引入本篇的主角——Bloom Filter。其实上面方法4的思想已经很接近Bloom Filter了。...Bloom Filter算法如下： 　 创建一个m位BitSet，先将所有位初始化为0，然后选择k个不同的哈希函数。...Bloomier Filters Decaying Bloom Filters Stable Bloom Filter Space Code Bloom Filter Filter Banks Scalable

    2.3K20

    高级算法篇：布隆过滤器？非也，布谷鸟过滤器是也

    过滤器在数据科学中的应用十分广泛，包括数据库查询、数据快速检索，数据去重等等。过滤器的出现是为了解决在大量数据的环境下，能够更好更快的（节省计算资源或者存储资源）筛查数据的需求。...实际的应用场景有： 爬虫程序的URL识别：即爬虫在访问 URL 时对 URL 进行判断，如果访问过(在集合中)就不访问，如果没有访问过那么就访问然后放入已访问集合，提高爬虫效率。...Bloom filter Bloom filter 使用 hash 函数的散列技术存储信息的存在状态而不是存储信息本身，常常用于判断一个信息是否在一个集合中，这样只需要几个bit的空间就能解决问题。...基本原理 bloom filter作为一种海量数据处理算法，其要点在于用于存储的位数组和用于处理的hash函数（一般有多个，并且为了精确度和数据量增加）。...Cuckoo filter理解 原理 Cuckoo filter 同样使用哈希表来实现数据到实际存储区域的映射，不同于 Bloom filer 的是Cuckoo filter中只采用两个哈希映射函数 H1

    3.7K10

    内存受限下找出亿级整数集合中的不重复元素

    这时就需要设计适合内存受限环境的算法,来解决问题。本文将以在内存不足的情况下,找出亿级规模整数集合中的不重复元素为例,探讨一种基于Bloom Filter的数据结构的解决方案。...Bloom Filter解法针对上述问题,我们可以考虑使用Bloom Filter这种空间效率极高的概率数据结构。Bloom Filter本质是一个很长的二进制向量和一系列随机映射函数。...具体地,思路是:初始化一个225MB大小的Bloom Filter分批读取整数数据,每次处理1万个对每批数据,将元素存入Bloom Filter再次遍历数据,检查每个元素是否在Bloom Filter中命中未命中的元素即为不重复元素代码实现...二次遍历时只检查元素是否在Bloom Filter中,而不需要加载集合本身。总结对于内存无法容纳的超大数据集,使用Bloom Filter可以实现高效地去重和查询。...本文给出了一种基于Bloom Filter解决大整数去重问题的设计思路。虽然无法覆盖所有场景,但希望可以作为算法设计的一个模板

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