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短链接，一般来说，就是通过程序计算等方法将长网址转换成短网址字符串。

人们经常会收到一些莫名其妙的营销短信，其中包含一个非常短的链接可以跳转。新浪微博因为字数限制，经常会看到一些不像网址的网址。短链的兴起应该是微博字数的限制激发了大家的创造力。

如果我们创建一个短链系统，我们应该怎么做把长链接 短链接进行转换？

将长链接改为短链接；

访问短链接的用户会跳转到正确的长链接。

找到对应的长网址，跳转到对应的页面。

短链生成方法

短代码一般由62个字母或数字组成[a - z, A - Z, 0 - 9]。短码的长度也可以定制，但一般不超过8位。最常用的是6位，6位短码已经可以有568亿个组合：(26+26+10)^6 = 56800235584，已经满足了绝大多数使用场景。

目前流行的短码生成方法有：自增id、摘要算法、普通随机数。分布式ID生成器的解决方案总结可以参考这篇文章。

自增id

此方法是一种无碰撞方法。原理是每次加一个短码，在上次加的短码id上加1，然后将十进制的id值转换成base 62的A字符串。

一般使用数据表中的自增id来完成：每次先查询数据表中自增id的最大值，然后需要插入的长URL对应max+1 的自动递增 id 值。转换成十六进制得到短码。

但是，短代码 id 从一位的长度开始递增。短码的长度不是固定的，但是可以通过从指定的数字开始增加id来处理，保证所有的短码长度相同。同时生成的短码是有序的，可能存在安全问题。生成的短码id可以和长网址等其他关键字进行md5操作，生成最终的短码。

总结算法

摘要算法也称为哈希算法，即任意长度的输入数据和固定长度的输出数据。相同的输入数据总是得到相同的输出，不同的输入数据试图得到不同的输出。

算法过程：

长网址md5会生成一个32位的签名串，分为4段，每段8字节；

对于这四个循环处理，取8个字节，把它当作16进制字符串和0x3fffffff（30位）1)并操作，即忽略超过30位的处理；

30位分为6段，每个5位数字作为字母表的索引，得到一个特定的字符，依次得到6位字符串；

总共md5字符串可以得到4个6位字符串；其中任何一个都可以作为这个长url的短url地址；

虽然这个算法会产生4个，但还是有重复的机会。

虽然概率小，但是这种方法还是有冲突的可能，解决冲突会比较麻烦。但是这种方法生成的短码数量是固定的，连续生成的短码没有先后顺序。

普通随机数

这种方法是从62个字符串中随机选择一个6位短码的组合，然后到数据库中检查该短码是否已经存在。如果已经存在，则继续循环该方法再次获取短码，否则直接返回。

这个方法是最简单的实现，但是由于Math.round()方法生成的随机数是伪随机数，碰撞的可能性不小。在数据量大的情况下，可能会重复多次生成不冲突的短码。

长链接 短链接算法分析

我们将一一分析上述算法的优缺点。

如果你使用自增id算法，就会出现不法分子可以穷举你的短链地址的问题。原理是将十进制数转换为62，这样别人就可以用同样的方法遍历你的短链，得到对应的原始链接。

例如：http://tinyurl.com/a3300和http://bit.ly/a3300，这两个短链网站，分别从a3300-a3399，可以尝试多次返回正确的url。因此，这种方式生成的短链实际上对用户来说并不安全。

摘要算法实际上是哈希算法。说到hash，大家可能觉得很低，但实际上hash可能是最优解。例如：http://www.sina.lt/ 和 http://mrw.so/ 连续生成的url找不到规律，很有可能是用hash算法实现的。

普通的随机数算法，这个算法生成的东西和摘要算法一样，但是碰撞的概率会更高。因为digest算法毕竟是对url进行hash，随机数算法就是简单的随机生成，一旦数字上来，难免会导致重复。

结合以上，我选择最低的算法：摘要算法。

实施

存储方案

数据库存储方案

短网址的基本数据以域名和后缀的形式分开存储。另外，域名需要区分HTTP和HTTPS，哈希方案对整个链接进行哈希处理，而不是对域名以外的链接进行哈希处理。域名单独保存，可用于分析当前域名下的链接使用情况。

添加当前链接有效性字段。一般来说，短链需求可能是相关活动或热点事件。这条短链会在一段时间内非常活跃，一段时间后景气度会继续下降。所以没有必要永久保留这种链接，增加每次查询的负担。

对于过期数据的处理，可以在添加新的短链时判断当前短链的过期日期，在HBase中为每天到达过期日期的数据单独建表，判断过期日期添加新的时。对应的HBase表就够了，每天只处理当天HBase表中的无效数据。

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