相信你肯定见过自己短信中有很多特别短的链接，而且点击之后还能跳转到相应的页面，那么它们到底是怎么实现的呢。怎么设计的呢，一起来看看爱短链小编带来的介绍吧。

短url的好处有:

1. 短. 短信和许多平台(微博)有字数限制,太长的链接加进去都没有办法写正文了.

2. 好看. 比起一大堆不知所以的参数,短链接更加简洁友好.

3. 方便做一些统计.你点了链接会有人记录然后分析的.

4. 安全. 不暴露访问参数.

这就是为什么我们现在收到的垃圾短信大多数都是短URL的原因了.

那么短URL是怎么做到的呢?

短URL基础原理

短URL从生成到使用分为以下几步.

1. 有一个服务,将要发送给你的长URL对应到一个短URL上.例如www.baidu.com -> www.t.cn/1

2. 把短url拼接到短信等的内容上发送.

3. 用户点击短URL,浏览器用301/302进行重定向,访问到对应的长URL.

4. 展示对应的内容.

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本文主要集中于第一步,即如何将一个长URL对应到短URL上.

服务设计

如果你在往长短URL真实的对应关系上想,那么就走远了.

最理想的情况是: 我们用一种算法,对每一个长URL,唯一的转换成短URL.还能保持反向转换的能力.

但是这是不可能的,如果有这样的算法,世界上的所有压缩算法都可以原地去世了.

正确的思路是建立一个发号器,每次有一个新的长URL进来,我们就增加一,并且将新的数值返回.第一个来的url返回"www.x.cn/0",第二个返回"www.x.cn/1".

接下来以QA形式写几个小问题:

对应关系如何存储?

这个对应数据肯定是要落盘的,不能每次系统重启就重新排号,所以可以采用mysql等数据库来存储.而且如果数据量小且qps低,直接使用数据库的自增主键就可以实现.

如何保证长短链接一一对应?

按照上面的发号器策略,是不能保证长短链接的一一对应的,你连续用同一个URL请求两次,结果值都是不一样的.

为了实现长短链接一一对应,我们需要付出很大的空间代价,尤其是为了快速响应,我们可以需要在内存中做一层缓存,这样子太浪费了.

但是可以实现一些变种的,来实现部分的一一对应, 比如将最近/最热门的对应关系存储在K-V数据库中,这样子可以节省空间的同时,加快响应速度.

短URL的存储

我们返回的短URL一般是将数字转换成32进制,这样子可以更加有效的缩短URL长度,那么32进制的数字对计算机来说只是字符串,怎么存储呢?直接存储字符串对等值查找好找,对范围查找等太不友好了.

其实可以直接存储10进制的数字,这样不仅占用空间少,对查找的支持较好,同时还可以更加方便的转换到更多/更少的进制来进一步缩短URL.

高并发

如果直接存储在MySQL中,当并发请求增大,对数据库的压力太大,可能会造成瓶颈,这时候是可以有一些优化的.

缓存

上面保证长短链接一一对应中也提到过缓存,这里我们是为了加快程序处理速度.可以将热门的长链接(需要对长链接进来的次数进行计数),最近的长链接(可以使用redis保存最近一个小时的)等等进行一个缓存,保存在内存中或者类似redis的内存数据库中,如果请求的长URL命中了缓存,那么直接获取对应的短URL进行返回,不需要再进行生成操作.

批量发号

每一次发号都需要访问一次MySQL来获取当前的最大号码,并且在获取之后更新最大号码,这个压力是比较大的.

我们可以每次从数据库获取10000个号码,然后在内存中进行发放,当剩余的号码不足1000时,重新向MySQL请求下10000个号码.在上一批号码发放完了之后,批量进行写入.

这样可以将对数据库持续的操作移到代码中进行,并且异步进行获取和写入操作,保证服务的持续高并发.

分布式

上述设计的系统具有单点，即发射机为单点，易于挂断

可以采用分布式服务。如果是分布式的，如果每个发送方在发送信号后需要与其他发送方同步，可能不会太麻烦

另一种思考方式是，可以有两个信号发生器，一个是单数，另一个是双数。数字发布后，不再增加1，而是增加2

通过类比，我们可以使用1000个服务分别发布0-999个尾数的数字，每次发布后增加1000个。这非常简单。服务之间基本上没有通信。做你自己的。

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