本文将简单介绍，如何去完成一个缩短网址的功能。Node.js + MySQL + Redis版本的源码地址：https://github.com/liucong1/shortLinkDemo地址：http://www.ecool.fun/shortLink什么是短链接短链接，通俗来说，就是将长的URL网址，通过程序计算等方式，转换为简短的网址字符串。大家经常可以从微博或者各类营销短信中，看到短链接，形式一般类似于 t.cn/xxxxxx，点击后，就能跳转到对应的页面。早期短链接广泛应用于图片上传网站，通过缩短网址URL链接字数，达到减少代码字符串的目的。更便于使用者引用网址，写入代码中，节省字符数空间。常见于网店图片分类的使用，因有字符限制，运用短链接，达到外链图片的目的，自微博盛行以来，在微博字数有限的特色下，短链接也盛行于微博网站，以节省字数，给博主发布更多文字的空间。将长链接转成短链接，一般是为了方便记忆或者传播。需要完成的功能从上面的介绍中，我们得出，缩短网址需要完成以下两个功能点：将长网址缩短成短链接点击生成短链接，能正常跳转到原来的长网址页面全流程设计其实上述功能点的原理很简单，简单描述一下：用户输入长网址，服务端接收后进行处理，并根据长网址的内容，生成一个短码，并将映射关系进行存储。然后根据短码拼接出短链接，返回给用户；用户点击短链接，服务器端根据短链接中的短码，查找到对应的长网址，并302跳转到对应的页面。知识点：为什么要使用302跳转，而不是301跳转呢？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。但是如果用了301， Google，百度等搜索引擎，搜索的时候会直接展示真实地址，那我们就无法统计到短地址被点击的次数了，也无法收集用户的Cookie, User Agent 等信息，这些信息可以用来做很多有意思的大数据分析，也是短网址服务商的主要盈利来源。整个流程的设计如下图所示：可以看到，我用到了MySQL和Redis来存储长网址和短码之间的映射关系。用MySQL想必大家都能理解，但是为什么要用 Redis 呢，直接用数据库不就好了吗？这个主要是考虑到生成短链接，在投放之后的访问量会比较大，使用 Redis 缓存后，能有效降低数据库的压力。生成短码的方法通过上面的全流程设计，会发现主要的问题就是如何通过长网址，去生成对应的短码。短码一般是由 [a – z, A – Z, 0 – 9] 这62 个字母或数字组成，短码的长度也可以自定义，但一般不超过8位。比较常用的都是6位，6位的短码已经能有568亿种的组合：(26+26+10)^6 = 56800235584，已满足绝大多数的使用场景。目前比较流行的生成短码方法有：自增id、摘要算法、普通随机数。自增id该方法是一种无碰撞的方法，原理是，每新增一个短码，就在上次添加的短码id基础上加1，然后将这个10进制的id值，转化成一个62进制的字符串。一般利用数据表中的自增id来完成：每次先查询数据表中的自增id最大值max，那么需要插入的长网址对应自增id值就是 max+1，将max+1转成62进制即可得到短码。但是短码 id 是从一位长度开始递增，短码的长度不固定，不过可以用 id 从指定的数字开始递增的方式来处理，确保所有的短码长度都一致。同时，生成的短码是有序的，可能会有安全的问题，可以将生成的短码id，结合长网址等其他关键字，进行md5运算生成最后的短码。10进制转成62进制的具体实现：function string10to62(number) { const chars = ‘0123456789abcdefghigklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIGKLMNOPQRSTUVWXYZ’; const charsArr = chars.split(”); const radix = chars.length; let qutient = +number; let arr = []; do{ let mod = qutient % radix; qutient = (qutient – mod) / radix; arr.unshift(charsArr[mod]); }while(qutient); return arr.join(”);}摘要算法摘要算法又称哈希算法，它表示输入任意长度的数据，输出固定长度的数据。相同的输入数据始终得到相同的输出，不同的输入数据尽量得到不同的输出。算法思路：1、将长网址通过 md5 运算，生成 32 字符的 hex string，分为 4 段，每段 8 个字符；2、对这四段循环处理，取 8 个字节，将其看成 16 进制串，并与 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网址的短链接 url 地址。虽然几率很小，但是该方法依然存在碰撞的可能性，解决冲突会比较麻烦。不过该方法生成的短码位数，是固定的，也不存在连续生成的短码有序的情况。普通随机数该方法是从62个字符串中随机取出一个6位短码的组合，然后去数据库中查询该短码是否已存在。如果已存在，就继续循环该方法重新获取短码，否则就直接返回。该方法是最简单的一种实现，不过由于Math.round()方法生成的随机数属于伪随机数，碰撞的可能性也不小。在数据比较多的情况下，可能会循环很多次，才能生成一个不冲突的短码。具体实现：// 获取唯一的Linkasync getShortLink() { const shortLink = this.generateShortLink(); // 查询数据库中是否存在该链接，如果存在，就直接返回 const searchResult = await this.searchByLinkInMySQL(shortLink); if (searchResult && searchResult.length > 0) { // 如果shortLink已经存在，就遍历重新生成 return this.getShortLink(); } return shortLink;}// 生成随机的LinkgenerateShortLink() { let str = ”; const arr = [ ‘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’, ]; for (let i = 0; i < 6; i++) { const pos = Math.round(Math.random() * (arr.length – 1)); str += arr[pos]; } return str;}综上，比较推荐使用第一种方法来实现短码的生成。往期精彩《2019 版最新 Linux 技能图谱，你值得拥有！》《老司机必须懂的MySQL规范》《Git笔记-程序员都要掌握的Git》《Docker中Image、Container与Volume的迁移》《Docker这５年的架构演进之路》想了解更多Docker相关知识，请微信搜索“Docker中文社区”或扫描下方二维码关注微信号Docker中文社区