长链接转成短链接的原理和实现详解

一、为什么要设计短链接，短链接有什么好处？

1、链接变短，在对内容长度有限制的平台发文，可编辑的文字就变多了。

比如：微博，限定了只能发 140 个字，如果一串长链直接怼上去，其他可编辑的内容就所剩无几了，用短链的话，链接长度大大减少，自然可编辑的文字多了不少。

 

2、我们经常需要将链接转成二维码的形式分享给他人，如果是长链的话二维码密集难识别，短链就不存在这个问题了。

3、链接太长在有些平台上无法自动识别为超链接。

二、短链接实现的原理。

1、请求流程：

首先，我们先看看当当的短链接http://localhost:8060/1J0vEa
它是由两个部分组成
http://localhost:8060短链接系统的域名地址或者IP+端口
1J0vEa:请求参数
请求 http://localhost:8060/1J0vEa 地址后，返回状态如下所示

 2、请求短链接后，浏览器发生了什么？

上图所示短链接系统，返回的状态可以为301或者302。
301代表什么？
301代表的是永久重定向。什么意思呢?
对于GET请求, 301跳转会默认被浏览器cache。也就是说，用户第一次访问某个短链接后，如果服务器返回301状态码，则这个用户在后续多次访问同一短链接地址，浏览器会直接请求跳转地址，而不会再去短链接系统上取！

这么做优点很明显，降低了服务器压力，但是无法统计到短链接地址的点击次数。

302代表什么？
302代表的是临时定向。什么意思呢?
对于GET请求, 302跳转默认不会被浏览器缓存，除非在HTTP响应中通过 Cache-Control 或 Expires 暗示浏览器缓存。因此，用户每次访问同一短链接地址，浏览器都会去短链接系统上取。

这么做的优点是，能够统计到短地址被点击的次数了。但是服务器的压力变大了。

三、短链接实现的方法。

1、MurmurHash 非加密型哈希函数 把链接转成一串数字。

public static String hashToBase62(String str) {
   int i = MurmurHash.hash32(str);
   long num = i < 0 ? Integer.MAX_VALUE - (long) i : i;
   return convertDecToBase62(num);
}

2、由于我们的短链接是由 a-z、A-Z 和 0-9 共 62 个字符可以选择。因此，我们可以由长链接经过hashToBase62方法转成的十进制的数字，转换为一个62进制的数，例如：http://www.cnblogs.com/rjzheng/p/11827426.html 转成 1J0vEa

private static char[] CHARS = new char[]{
			'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
			'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z',
			'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'
	};
	private static int SIZE = CHARS.length;

	private static String convertDecToBase62(long num) {
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		while (num > 0) {
			int i = (int) (num % SIZE);
			sb.append(CHARS[i]);
			num /= SIZE;
		}
		return sb.reverse().toString();
	}

3、短链接生成方法。

@Override
	public String saveUrlMap(String shortURL, String longURL, String originalURL) {
		//保留长度为1的短链接
		if (shortURL.length() == 1) {
			longURL += DUPLICATE;
			shortURL = saveUrlMap(HashUtils.hashToBase62(longURL), longURL, originalURL);
		}
		//在布隆过滤器中查找是否存在
		else if (FILTER.contains(shortURL)) {
			//存在，从Redis中查找是否有缓存
			String redisLongURL = redisTemplate.opsForValue().get(shortURL);
			if (redisLongURL != null && originalURL.equals(redisLongURL)) {
				//Redis有缓存，重置过期时间
				redisTemplate.expire(shortURL, TIMEOUT, TimeUnit.MINUTES);
				return shortURL;
			}
			//没有缓存，在长链接后加上指定字符串，重新hash
			longURL += DUPLICATE;
			shortURL = saveUrlMap(HashUtils.hashToBase62(longURL), longURL, originalURL);
		} else {
			//不存在，直接存入数据库
			try {
				urlMapper.saveUrlMap(new UrlMap(shortURL, originalURL));
				FILTER.add(shortURL);
				//添加缓存
				redisTemplate.opsForValue().set(shortURL, originalURL, TIMEOUT, TimeUnit.MINUTES);
			} catch (Exception e) {
				if (e instanceof DuplicateKeyException) {
					//数据库已经存在此短链接，则可能是布隆过滤器误判，在长链接后加上指定字符串，重新hash
					longURL += DUPLICATE;
					shortURL = saveUrlMap(HashUtils.hashToBase62(longURL), longURL, originalURL);
				} else {
					throw e;
				}
			}
		}
		return shortURL;
	}

四、代码。

实现的代码在github：https://github.com/526606178/shortUrl

本文参考了：

https://www.cnblogs.com/rjzheng/p/11827426.html

https://github.com/zzyybs/bestJavaer/commit/cc48eb0680671e8bb362782c78ed708f93f729d8#diff-7dcf1a9faa4713d5be6358d58e41fdc70b8f399b058d1ac50ea025ba99301cd8