短网址(short URL)系统的原理及其实现

任务

做一个短链接生成器,可以将一个长链接缩短成一个短链接。

什么是短链接 ?

就是把普通网址,转换成比较短的网址。比如:http://t.cn/RlB2PdD 这种,在微博这些限制字数的应用里。好处不言而喻。短、字符少、美观、便于发布、传播。

百度短网址 http://dwz.cn/
谷歌短网址服务 https://goo.gl/ (需科学上网)号称是最快的 ?

原理解析

当我们在浏览器里输入 http://t.cn/RlB2PdD

  1. DNS首先解析获得 http://t.cn 的 IP 地址
  2. 当 DNS 获得 IP 地址以后(比如:74.125.225.72),会向这个地址发送 HTTP GET 请求,查询短码 RlB2PdD
  3. http://t.cn 服务器会通过短码 RlB2PdD 获取对应的长 URL
  4. 请求通过 HTTP 301 转到对应的长 URL https://m.helijia.com

这里有个小的知识点,为什么要用 301 跳转而不是 302 呐?

301 是永久重定向,302 是临时重定向。短地址一经生成就不会变化,所以用 301 是符合 http 语义的。同时对服务器压力也会有一定减少。
但是如果使用了 301,我们就无法统计到短地址被点击的次数了。而这个点击次数是一个非常有意思的大数据分析数据源。能够分析出的东西非常非常多。所以选择302虽然会增加服务器压力,但是我想是一个更好的选择。
来自知乎 iammutex 的答案

算法实现

网上比较流行的算法有两种 自增序列算法、 摘要算法

算法一

自增序列算法 也叫永不重复算法

设置 id 自增,一个 10进制 id 对应一个 62进制的数值,1对1,也就不会出现重复的情况。这个利用的就是低进制转化为高进制时,字符数会减少的特性。

如下图:十进制 10000,对应不同进制的字符表示。

这里写图片描述

短址的长度一般设为 6 位,而每一位是由[a - z, A - Z, 0 - 9]总共 62 个字母组成的,所以 6 位的话,总共会有 62^6 ~= 568亿种组合,基本上够用了。

哈哈,这里附上一个进制转换工具 http://tool.lu/hexconvert/ 上图的数据就是用这个工具生成的。

具体的算法实现,自行谷歌。

算法二

  1. 将长网址 md5 生成 32 位签名串,分为 4 段, 每段 8 个字节
  2. 对这四段循环处理, 取 8 个字节, 将他看成 16 进制串与 0x3fffffff(30位1) 与操作, 即超过 30 位的忽略处理
  3. 这 30 位分成 6 段, 每 5 位的数字作为字母表的索引取得特定字符, 依次进行获得 6 位字符串
  4. 总的 md5 串可以获得 4 个 6 位串,取里面的任意一个就可作为这个长 url 的短 url 地址

这种算法,虽然会生成4个,但是仍然存在重复几率

两种算法对比

第一种算法的好处就是简单好理解,永不重复。但是短码的长度不固定,随着 id 变大从一位长度开始递增。如果非要让短码长度固定也可以就是让 id 从指定的数字开始递增就可以了。百度短网址用的这种算法。上文说的开源短网址项目 YOURLS 也是采用了这种算法。源码学习

第二种算法,存在碰撞(重复)的可能性,虽然几率很小。短码位数是比较固定的。不会从一位长度递增到多位的。据说微博使用的这种算法。

我使用的算法一。有一个不太好的地方就是出现的短码是有序的,可能会不安全。我的处理方式是构造 62进制的字母不要按顺序排列。因为想实现自定义短码的功能,我又对算法一进行了优化,下文会介绍。

等等……
转自 https://segmentfault.com/a/1190000012088345

参考 https://www.zhihu.com/question/29270034

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转载自blog.csdn.net/jh_zhai/article/details/80379103