相信你肯定見過自己短信中有很多特別短的鏈接，而且點(diǎn)擊之后還能跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的頁(yè)面，那么它們到底是怎么實(shí)現(xiàn)的呢。怎么設(shè)計(jì)的呢，一起來(lái)看看愛短鏈小編帶來(lái)的介紹吧。

短url的好處有:

1. 短. 短信和許多平臺(tái)(微博)有字?jǐn)?shù)限制,太長(zhǎng)的鏈接加進(jìn)去都沒有辦法寫正文了.

2. 好看. 比起一大堆不知所以的參數(shù),短鏈接更加簡(jiǎn)潔友好.

3. 方便做一些統(tǒng)計(jì).你點(diǎn)了鏈接會(huì)有人記錄然后分析的.

4. 安全. 不暴露訪問參數(shù).

這就是為什么我們現(xiàn)在收到的垃圾短信大多數(shù)都是短URL的原因了.

那么短URL是怎么做到的呢?

短URL基礎(chǔ)原理

短URL從生成到使用分為以下幾步.

1. 有一個(gè)服務(wù),將要發(fā)送給你的長(zhǎng)URL對(duì)應(yīng)到一個(gè)短URL上.例如www.baidu.com -> www.t.cn/1

2. 把短url拼接到短信等的內(nèi)容上發(fā)送.

3. 用戶點(diǎn)擊短URL,瀏覽器用301/302進(jìn)行重定向,訪問到對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)URL.

4. 展示對(duì)應(yīng)的內(nèi)容.

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本文主要集中于第一步,即如何將一個(gè)長(zhǎng)URL對(duì)應(yīng)到短URL上.

服務(wù)設(shè)計(jì)

如果你在往長(zhǎng)短URL真實(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系上想,那么就走遠(yuǎn)了.

最理想的情況是: 我們用一種算法,對(duì)每一個(gè)長(zhǎng)URL,唯一的轉(zhuǎn)換成短URL.還能保持反向轉(zhuǎn)換的能力.

但是這是不可能的,如果有這樣的算法,世界上的所有壓縮算法都可以原地去世了.

正確的思路是建立一個(gè)發(fā)號(hào)器,每次有一個(gè)新的長(zhǎng)URL進(jìn)來(lái),我們就增加一,并且將新的數(shù)值返回.第一個(gè)來(lái)的url返回"www.x.cn/0",第二個(gè)返回"www.x.cn/1".

接下來(lái)以QA形式寫幾個(gè)小問題:

對(duì)應(yīng)關(guān)系如何存儲(chǔ)?

這個(gè)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)肯定是要落盤的,不能每次系統(tǒng)重啟就重新排號(hào),所以可以采用mysql等數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ).而且如果數(shù)據(jù)量小且qps低,直接使用數(shù)據(jù)庫(kù)的自增主鍵就可以實(shí)現(xiàn).

如何保證長(zhǎng)短鏈接一一對(duì)應(yīng)?

按照上面的發(fā)號(hào)器策略,是不能保證長(zhǎng)短鏈接的一一對(duì)應(yīng)的,你連續(xù)用同一個(gè)URL請(qǐng)求兩次,結(jié)果值都是不一樣的.

為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)短鏈接一一對(duì)應(yīng),我們需要付出很大的空間代價(jià),尤其是為了快速響應(yīng),我們可以需要在內(nèi)存中做一層緩存,這樣子太浪費(fèi)了.

但是可以實(shí)現(xiàn)一些變種的,來(lái)實(shí)現(xiàn)部分的一一對(duì)應(yīng), 比如將最近/最熱門的對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)在K-V數(shù)據(jù)庫(kù)中,這樣子可以節(jié)省空間的同時(shí),加快響應(yīng)速度.

短URL的存儲(chǔ)

我們返回的短URL一般是將數(shù)字轉(zhuǎn)換成32進(jìn)制,這樣子可以更加有效的縮短URL長(zhǎng)度,那么32進(jìn)制的數(shù)字對(duì)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)只是字符串,怎么存儲(chǔ)呢?直接存儲(chǔ)字符串對(duì)等值查找好找,對(duì)范圍查找等太不友好了.

其實(shí)可以直接存儲(chǔ)10進(jìn)制的數(shù)字,這樣不僅占用空間少,對(duì)查找的支持較好,同時(shí)還可以更加方便的轉(zhuǎn)換到更多/更少的進(jìn)制來(lái)進(jìn)一步縮短URL.

高并發(fā)

如果直接存儲(chǔ)在MySQL中,當(dāng)并發(fā)請(qǐng)求增大,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力太大,可能會(huì)造成瓶頸,這時(shí)候是可以有一些優(yōu)化的.

緩存

上面保證長(zhǎng)短鏈接一一對(duì)應(yīng)中也提到過緩存,這里我們是為了加快程序處理速度.可以將熱門的長(zhǎng)鏈接(需要對(duì)長(zhǎng)鏈接進(jìn)來(lái)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)),最近的長(zhǎng)鏈接(可以使用redis保存最近一個(gè)小時(shí)的)等等進(jìn)行一個(gè)緩存,保存在內(nèi)存中或者類似redis的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)中,如果請(qǐng)求的長(zhǎng)URL命中了緩存,那么直接獲取對(duì)應(yīng)的短URL進(jìn)行返回,不需要再進(jìn)行生成操作.

批量發(fā)號(hào)

每一次發(fā)號(hào)都需要訪問一次MySQL來(lái)獲取當(dāng)前的最大號(hào)碼,并且在獲取之后更新最大號(hào)碼,這個(gè)壓力是比較大的.

我們可以每次從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取10000個(gè)號(hào)碼,然后在內(nèi)存中進(jìn)行發(fā)放,當(dāng)剩余的號(hào)碼不足1000時(shí),重新向MySQL請(qǐng)求下10000個(gè)號(hào)碼.在上一批號(hào)碼發(fā)放完了之后,批量進(jìn)行寫入.

這樣可以將對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)持續(xù)的操作移到代碼中進(jìn)行,并且異步進(jìn)行獲取和寫入操作,保證服務(wù)的持續(xù)高并發(fā).

分布式

上述設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有單點(diǎn)，即發(fā)射機(jī)為單點(diǎn)，易于掛斷

可以采用分布式服務(wù)。如果是分布式的，如果每個(gè)發(fā)送方在發(fā)送信號(hào)后需要與其他發(fā)送方同步，可能不會(huì)太麻煩

另一種思考方式是，可以有兩個(gè)信號(hào)發(fā)生器，一個(gè)是單數(shù)，另一個(gè)是雙數(shù)。數(shù)字發(fā)布后，不再增加1，而是增加2

通過類比，我們可以使用1000個(gè)服務(wù)分別發(fā)布0-999個(gè)尾數(shù)的數(shù)字，每次發(fā)布后增加1000個(gè)。這非常簡(jiǎn)單。服務(wù)之間基本上沒有通信。做你自己的。

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