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无锁并发布谷鸟过滤器
1
作者
王瀚橙
陈志鹏
+3 位作者
戴海鹏
顾荣
KIM Chaewon
陈贵海
《软件学报》
北大核心
2025年第7期3339-3357,共19页
布谷鸟过滤器是一种高效的概率型数据结构,该数据结构可以快速判断某个元素是否存在于给定集合中,被广泛应用于计算机网络、物联网应用以及数据库系统中.在实践中,上述系统通常需要处理海量数据以及大量并发请求.实现支持高并发的布谷...
布谷鸟过滤器是一种高效的概率型数据结构,该数据结构可以快速判断某个元素是否存在于给定集合中,被广泛应用于计算机网络、物联网应用以及数据库系统中.在实践中,上述系统通常需要处理海量数据以及大量并发请求.实现支持高并发的布谷鸟过滤器可以显著提升系统吞吐以及数据处理能力,对提升系统性能至关重要.为此,设计一个支持无锁并发的布谷鸟过滤器.该过滤器通过所提出的两阶段查询、路径探查与元素迁移分离,以及基于多机器字比较并交换的原子迁移技术实现高性能的查询、插入和删除操作.理论分析和实验验证结果均表明,无锁并发布谷鸟过滤器显著提升现有最先进算法的并发性能.无锁并发布谷鸟过滤器的查询吞吐量,平均为使用细粒度锁的布谷鸟过滤器的查询吞吐量的1.94倍.
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关键词
布谷鸟过滤器
并发
近似成员资格查询
概率数据结构
计算机网络
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职称材料
过滤器数据结构研究综述
被引量:
1
2
作者
王瀚橙
戴海鹏
+2 位作者
陈树森
陈志鹏
陈贵海
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2024年第1期35-40,共6页
过滤器数据结构可以近似地判断某个元素是否属于给定集合。典型的过滤器数据结构,如布隆过滤器、布谷鸟过滤器、商过滤器,以牺牲查询准确性为代价换取更低的内存空间消耗和查询时间开销。因此,得益于空间时间高效性,过滤器数据结构现已...
过滤器数据结构可以近似地判断某个元素是否属于给定集合。典型的过滤器数据结构,如布隆过滤器、布谷鸟过滤器、商过滤器,以牺牲查询准确性为代价换取更低的内存空间消耗和查询时间开销。因此,得益于空间时间高效性,过滤器数据结构现已被广泛应用于计算机网络、物联网、数据库系统、文件系统、生物信息学、机器学习等领域的近似成员资格查询操作中。自20世纪70年代以来,过滤器数据结构受到了广泛的研究,在诸多领域取得了重要的进展,其研究思路也在不断变化。文中整理了近五十年来关于过滤器数据结构的经典研究成果,从过滤器数据结构的原理出发对已有工作进行分类总结,并比较不同工作之间的引证关系和改进思路,最后讨论了过滤器数据结构的未来研究方向。
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关键词
过滤器
近似成员资格查询
概率数据结构
布隆过滤器
布谷鸟过滤器
商过滤器
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职称材料
布隆过滤器研究综述
被引量:
8
3
作者
华文镝
高原
+1 位作者
吕萌
谢平
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2022年第6期1729-1747,共19页
布隆过滤器(BF)是一种基于哈希策略的二进制向量数据结构,凭借分摊哈希碰撞的思想、存在单向误判性的特点以及极小常数查询时间复杂度,常用于表示集合元素并作为进行集合元素查询操作的“加速器”。作为计算机工程中解决集合元素查询问...
布隆过滤器(BF)是一种基于哈希策略的二进制向量数据结构,凭借分摊哈希碰撞的思想、存在单向误判性的特点以及极小常数查询时间复杂度,常用于表示集合元素并作为进行集合元素查询操作的“加速器”。作为计算机工程中解决集合元素查询问题最好的数学工具,BF在网络工程、存储系统、数据库、文件系统、分布式系统等领域得到了广泛的应用和发展。近几年来,为了适用于各种硬件环境和应用场景,BF出现了大量基于改变结构、优化算法等思想的变种方案。随着大数据时代的发展,对BF自身特点和操作逻辑进行改进已经成为现有集合元素查询研究的一个重要方向。
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关键词
布隆过滤器
集合元素查询
近似成员查询结构
哈希策略
误判率
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职称材料
题名
无锁并发布谷鸟过滤器
1
作者
王瀚橙
陈志鹏
戴海鹏
顾荣
KIM Chaewon
陈贵海
机构
南京大学计算机学院
出处
《软件学报》
北大核心
2025年第7期3339-3357,共19页
基金
国家自然科学基金(62272223)
江苏省高层次双创计划
软件新技术与产业化协同创新中心(南京大学)支持项目。
文摘
布谷鸟过滤器是一种高效的概率型数据结构,该数据结构可以快速判断某个元素是否存在于给定集合中,被广泛应用于计算机网络、物联网应用以及数据库系统中.在实践中,上述系统通常需要处理海量数据以及大量并发请求.实现支持高并发的布谷鸟过滤器可以显著提升系统吞吐以及数据处理能力,对提升系统性能至关重要.为此,设计一个支持无锁并发的布谷鸟过滤器.该过滤器通过所提出的两阶段查询、路径探查与元素迁移分离,以及基于多机器字比较并交换的原子迁移技术实现高性能的查询、插入和删除操作.理论分析和实验验证结果均表明,无锁并发布谷鸟过滤器显著提升现有最先进算法的并发性能.无锁并发布谷鸟过滤器的查询吞吐量,平均为使用细粒度锁的布谷鸟过滤器的查询吞吐量的1.94倍.
关键词
布谷鸟过滤器
并发
近似成员资格查询
概率数据结构
计算机网络
Keywords
cuckoo filter
concurrency
approximate
membership
query
probabilistic data
structure
computer network
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
过滤器数据结构研究综述
被引量:
1
2
作者
王瀚橙
戴海鹏
陈树森
陈志鹏
陈贵海
机构
计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学)
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2024年第1期35-40,共6页
基金
国家自然科学基金(62272223)。
文摘
过滤器数据结构可以近似地判断某个元素是否属于给定集合。典型的过滤器数据结构,如布隆过滤器、布谷鸟过滤器、商过滤器,以牺牲查询准确性为代价换取更低的内存空间消耗和查询时间开销。因此,得益于空间时间高效性,过滤器数据结构现已被广泛应用于计算机网络、物联网、数据库系统、文件系统、生物信息学、机器学习等领域的近似成员资格查询操作中。自20世纪70年代以来,过滤器数据结构受到了广泛的研究,在诸多领域取得了重要的进展,其研究思路也在不断变化。文中整理了近五十年来关于过滤器数据结构的经典研究成果,从过滤器数据结构的原理出发对已有工作进行分类总结,并比较不同工作之间的引证关系和改进思路,最后讨论了过滤器数据结构的未来研究方向。
关键词
过滤器
近似成员资格查询
概率数据结构
布隆过滤器
布谷鸟过滤器
商过滤器
Keywords
Filter
approximate
membership
query
Probabilistic data
structure
Bloom filter
Cuckoo filter
Quotient filter
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
布隆过滤器研究综述
被引量:
8
3
作者
华文镝
高原
吕萌
谢平
机构
青海师范大学计算机学院
青海省物联网重点实验室
省部共建藏语智能信息处理及应用国家重点实验室
高原科学与可持续发展研究院
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2022年第6期1729-1747,共19页
基金
国家自然科学基金资助项目(61762075)
青海省自然科学基金资助项目(2020⁃ZJ⁃926)。
文摘
布隆过滤器(BF)是一种基于哈希策略的二进制向量数据结构,凭借分摊哈希碰撞的思想、存在单向误判性的特点以及极小常数查询时间复杂度,常用于表示集合元素并作为进行集合元素查询操作的“加速器”。作为计算机工程中解决集合元素查询问题最好的数学工具,BF在网络工程、存储系统、数据库、文件系统、分布式系统等领域得到了广泛的应用和发展。近几年来,为了适用于各种硬件环境和应用场景,BF出现了大量基于改变结构、优化算法等思想的变种方案。随着大数据时代的发展,对BF自身特点和操作逻辑进行改进已经成为现有集合元素查询研究的一个重要方向。
关键词
布隆过滤器
集合元素查询
近似成员查询结构
哈希策略
误判率
Keywords
Bloom Filter(BF)
membership
query
approximate
membership
query
(
amq
)
structure
hashing strategy
False Positive Rate(FPR)
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
无锁并发布谷鸟过滤器
王瀚橙
陈志鹏
戴海鹏
顾荣
KIM Chaewon
陈贵海
《软件学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
过滤器数据结构研究综述
王瀚橙
戴海鹏
陈树森
陈志鹏
陈贵海
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
布隆过滤器研究综述
华文镝
高原
吕萌
谢平
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2022
8
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职称材料
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