摘录
了解什么是murmur哈希，它的工作原理，它的优势和用途，需要考虑的限制，以及如何在各种编程语言中实现它。
哈希是计算机和编程中广泛使用的一种技术。其中一种流行的哈希函数家族是murmur哈希，为非加密用途提供了良好的性能和分布。本文介绍了murmur哈希的定义、工作原理、优势、用途、限制和实现方式。
介绍
murmur hash是一种快速的非加密哈希函数，可产生相对均匀的32位或128位哈希值。murmur哈希以速度和低碰撞率为优化目标，非常适用于基于哈希的数据结构、网络协议和其他需要具有良好分布性和最小处理开销的应用。
murmur哈希的一些常见用途包括哈希表、校验和、布隆过滤器、缓存、数据匹配和指纹识别。让我们来看看murmur哈希的工作原理和其关键特点。
murmur哈希是如何工作的？
murmur哈希算法包括以下步骤：
- 将输入数据分成块
- 使用初始化向量对哈希进行种子化
- 对每个块进行乘法、旋转和位操作
- 通过加法和异或操作合并块哈希
- 从所有块中最终得到总哈希值
这样可以在现代处理器上快速执行，并为哈希值提供良好的扩散和统计随机性。MurmurHash2和MurmurHash3等变体对原始算法进行了调整和优化。
murmur哈希的优势
使用murmur哈希的一些好处：
- 非常快速的计算适用于实时应用
- 软件和硬件中的高效实现
- 具有低碰撞的良好分布质量
- 可在不同平台上提供一致的输出
这使murmur成为非加密哈希需求的绝佳选择。
常见用途
Murmur哈希的典型用途包括：
- 哈希表和哈希映射
- 网络协议校验和
- 数据匹配和变化检测
- 缓存机制和负载均衡
- 用于概率集合成员的布隆过滤器
- 数据记录和数据库键的指纹
Murmur提供了这些应用所需的速度、分布质量和一致性。
限制和注意事项
需注意一些限制：
与SHA-2或BLAKE2不同，Murmur提供的密码强度较低。
可能会发生哈希碰撞，因此可能需要额外的步骤来处理它们。
微小的输入变化可能会显著改变哈希值，这对于相似性哈希可能会有问题。
因此，在需要密码安全性或模糊匹配的情况下，Murmur可能不适用。
实现Murmur哈希
Murmur哈希在C、C++、Go、Rust、Java、Python等语言中易于实现。许多标准库提供了可直接使用的Murmur哈希工具。对于定制实现，规范简单且可移植。
例如，下面是一个Python的murmur3字符串哈希的示例：
1import mmh3
2
3data = "Sample input string"
4
5hash = mmh3.hash(data)
结论
Murmur提供了一种快速有效的哈希解决方案，适用于广泛的非密码应用，特别是对性能要求较高的应用。它的速度、分布质量和简单性使其成为数据结构、缓存、验证和指纹等任务的理想选择。像任何哈希算法一样，需要注意处理碰撞。但总体而言，了解Murmur哈希的作用可以在充分利用其优点的同时，注意其限制。
