面试题：Hbase中布隆过滤器如何影响读写性能

Question

请阐述在Hbase中布隆过滤器对读操作和写操作性能分别有怎样的影响，以及其背后的原理是什么。

Answer 1

对读操作的影响及原理

• 影响：能显著提升读操作性能。在HBase进行读操作（如Get、Scan）时，布隆过滤器可快速判断数据大概率不存在，从而减少不必要的磁盘I/O操作。比如一个Get请求，若布隆过滤器判断数据不在某个RegionServer的某个StoreFile中，就无需读取该文件，直接跳过，大大提高查询速度。
• 原理：布隆过滤器基于位数组和多个哈希函数实现。写入数据时，通过多个哈希函数将数据的行键等关键信息映射到位数组的不同位置，将对应位置为1。读操作时，同样对查询的键执行哈希函数，若对应位有一个不为1，则可确定数据不存在；若都为1，数据也只是大概率存在，仍需进一步从存储文件确认，但这种减少磁盘I/O的筛选机制大幅提升了整体读性能。

对写操作的影响及原理

• 影响：一定程度上会降低写操作性能。每次写入数据时，除了将数据写入存储文件，还需更新布隆过滤器，即计算哈希值并修改位数组，这额外增加了写入操作的开销。
• 原理：写入流程中，为了保证布隆过滤器能准确判断后续读操作数据的存在性，在数据持久化前，需同步更新布隆过滤器的状态。这个额外的计算哈希值和修改位数组操作，会增加写入延迟，降低整体写入性能。