短信中的短链设计

作者：勇敢的心

2023-12-17
北京
本文字数：4724 字
阅读完需：约 15 分钟

1、短链有啥好处，用长链不香吗

那么为啥要用短链表示，直接用长链不行吗，用短链的话有如下好处

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

最典型的就是微博，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。
再比如一般短信发文有长度限度，如果用长链，一条短信很可能要拆分成两三条发，本来一条一毛的短信费变成了两三毛，何苦呢。另外用短链在内容排版上也更美观。

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,如图示

3、链接太长在有些平台上无法自动识别为超链接

如图示，在钉钉上，就无法识别如下长链接，只能识别部分，用短地址无此问题

2、短链跳转的基本原理

从上文可知，短链好处多多，那么它是如何工作的呢。我们在浏览器抓下包看看

可以看到请求后，返回了状态码 302（重定向）与 location 值为长链的响应，然后浏览器会再请求这个长链以得到最终的响应,整个交互流程图如下

主要步骤就是访问短网址后重定向访问 B，那么问题来了，301 和 302 都是重定向，到底该用哪个，这里需要注意一下 301 和 302 的区别

301，代表永久重定向，也就是说第一次请求拿到长链接后，下次浏览器再去请求短链的话，不会向短网址服务器请求了，而是直接从浏览器的缓存里拿，这样在 server 层面就无法获取到短网址的点击数了，如果这个链接刚好是某个活动的链接，也就无法分析此活动的效果。所以我们一般不采用 301。
302，代表临时重定向，也就是说每次去请求短链都会去请求短网址服务器（除非响应中用 Cache-Control 或 Expired 暗示浏览器缓存）,这样就便于 server 统计点击数，所以虽然用 302 会给 server 增加一点压力，但在数据异常重要的今天，这点代码是值得的，所以推荐使用 302！

3、短链生成的几种方法

1、哈希算法

怎样才能生成短链，仔细观察上例中的短链，显然它是由固定短链域名 + 长链映射成的一串字母组成，那么长链怎么才能映射成一串字母呢，哈希函数不就用来干这事的吗，于是我们有了以下设计思路

那么这个哈希函数该怎么取呢，相信肯定有很多人说用 MD5，SHA 等算法，其实这样做有点杀鸡用牛刀了，而且既然是加密就意味着性能上会有损失，我们其实不关心反向解密的难度，反而更关心的是哈希的运算速度和冲突概率。
能够满足这样的哈希算法有很多，这里推荐 Google 出品的 MurmurHash 算法，MurmurHash 是一种非加密型哈希函数，适用于一般的哈希检索操作。
与其它流行的哈希函数相比，对于规律性较强的 key，MurmurHash 的随机分布特征表现更良好。
非加密意味着着相比 MD5，SHA 这些函数它的性能肯定更高（实际上性能是 MD5 等加密算法的十倍以上），也正是由于它的这些优点，所以虽然它出现于 2008，但目前已经广泛应用到 Redis、MemCache、Cassandra、HBase、Lucene 等众多著名的软件中。
MurmurHash 提供了两种长度的哈希值，32 bit，128 bit，为了让网址尽可通地短，我们选择 32 bit 的哈希值，32 bit 能表示的最大值近 43 亿，对于中小型公司的业务而言绰绰有余。
对上文提到的极客长链做 MurmurHash 计算，得到的哈希值为 3002604296，于是我们现在得到的短链为固定短链域名+哈希值 = http://gk.link/a/3002604296

对于创业型的公司来说，并发量可能并不高，用数据库做一个短链和长链的映射即可，如果是高并发的话需要用 redis 缓存等

下面是一种数据库实现方案

1、先建立一张短链和长链的映射表

DROP TABLE IF EXISTS `short_url`;CREATE TABLE `short_url` (  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  `origin` varchar(1000) NOT NULL,  `current` varchar(100) NOT NULL,  `status` int(11) DEFAULT '1',  `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,  `invalid_time` datetime DEFAULT NULL,  PRIMARY KEY (`id`),  UNIQUE KEY `idx_current` (`current`) USING BTREE) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=5 DEFAULT CHARSET=utf8;

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2、工具类


package com.app.mvc.shortUrl;
/** * Created by jimin on 16/4/7. */
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.security.MessageDigest;import java.util.Random;
@Slf4jpublic class ShortUrlUtil {
    public static String generate(String url) {        String key = "1q2w3e4r";
        String[] chars = new String[] { "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", "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" };
        String hex = md5ByHex(key + url);
        String[] resUrl = new String[4];        for (int i = 0; i < 4; i++) { //将产生4组6位字符串            // 把加密字符按照 8 位一组 16 进制与 0x3FFFFFFF 进行位与运算            String sTempSubString = hex.substring(i * 8, i * 8 + 8);
            // 这里需要使用 long 型来转换，因为 Integer.parseInt() 只能处理 31 位 , 首位为符号位 , 如果不用long ，则会越界            long lHexLong = 0x3FFFFFFF & Long.parseLong(sTempSubString, 16);            String outChars = "";            for (int j = 0; j < 6; j++) {                // 把得到的值与 0x0000003D 进行位与运算，取得字符数组 chars 索引                long index = 0x0000003D & lHexLong;                // 把取得的字符相加                outChars += chars[(int) index];                // 每次循环按位右移 5 位                lHexLong = lHexLong >> 5;            }            // 把字符串存入对应索引的输出数组            resUrl[i] = outChars;        }        return resUrl[new Random().nextInt(4)];    }
    /**     * MD5加密(32位大写)     *     * @param src     * @return     */    public static String md5ByHex(String src) {        try {            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");            byte[] b = src.getBytes();            md.reset();            md.update(b);            byte[] hash = md.digest();            String hs = "";            for (int i = 0; i < hash.length; i++) {                String tmp = Integer.toHexString(hash[i] & 0xFF);                if (tmp.length() == 1)                    hs = hs + "0" + tmp;                else {                    hs = hs + tmp;                }            }            return hs.toUpperCase();        } catch (Exception e) {            return "";        }    }
}

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3、实现

package com.app.mvc.shortUrl;
import com.app.mvc.acl.enums.Status;import org.springframework.stereotype.Service;
import javax.annotation.Resource;
/** * Created by jimin on 16/4/7. */@Servicepublic class ShortUrlService {
    @Resource    private ShortUrlDao shortUrlDao;
    public String generate(String url) {        String newUrl = ShortUrlUtil.generate(url);        ShortUrl shortUrl = shortUrlDao.findByNewUrl(url);        if (shortUrl != null) {            return shortUrl.getCurrent();        }        shortUrl = ShortUrl.builder().origin(url).current(newUrl).status(Status.AVAILABLE.getCode()).build();        shortUrlDao.save(shortUrl);        return newUrl;    }
    public String getOriginUrl(String url) {        ShortUrl shortUrl = shortUrlDao.findByNewUrl(url);        if (shortUrl == null) {            throw new RuntimeException("未查到该短链接");        }        if (shortUrl.getStatus() != Status.AVAILABLE.getCode()) {            throw new RuntimeException("该短链接已失效");        }        if (shortUrl.getInvalidTime() != null && shortUrl.getInvalidTime().getTime() < System.currentTimeMillis()) {            throw new RuntimeException("该短链接已过期");        }        return shortUrl.getOrigin();    }
    public String getOriginUrlWithoutException(String url) {        try {            return getOriginUrl(url);        } catch (Throwable t) {            return "/index.jsp";        }    }}

/** * Created by jimin on 16/4/7. */@DBRepositorypublic interface ShortUrlDao {
    void save(ShortUrl shortUrl);
    ShortUrl findByNewUrl(@Param("url") String url);}

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?><!DOCTYPE mapper        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.app.mvc.shortUrl.ShortUrlDao">
    <sql id="shortUrlColumns">        id,        origin,        current,        status,        create_time as createTime,        invalid_time as invalidTime    </sql>
    <insert id="save" parameterType="com.app.mvc.shortUrl.ShortUrl">        INSERT INTO short_url        (origin, current, status, create_time, invalid_time)        VALUES        (#{origin}, #{current}, #{status}, now(), #{invalidTime})    </insert>
    <select id="findByNewUrl" parameterType="string" resultType="com.app.mvc.shortUrl.ShortUrl">        SELECT <include refid="shortUrlColumns" />        FROM short_url        WHERE current = #{url}        limit 1    </select></mapper>

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controller 部分

package com.app.mvc.shortUrl;
import com.app.mvc.beans.JsonData;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.stereotype.Controller;import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import javax.annotation.Resource;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
/** * Created by jimin on 16/4/7. */@Slf4j@Controllerpublic class ShortUrlController {
    @Resource    private ShortUrlService shortUrlService;
    @ResponseBody    @RequestMapping("/gen")    public JsonData generate(@RequestParam("url") String url) {        return JsonData.success(shortUrlService.generate(url));    }
    @RequestMapping("/t/{url}")    public void toOrigin(@PathVariable("url") String url, HttpServletResponse response) {        try {            response.sendRedirect(shortUrlService.getOriginUrlWithoutException(url));        } catch (Throwable t) {            log.error("根据短链接跳转出现异常, url=" + url, t);        }    }}

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勇敢的心

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终身学习、研究java架构、ai大模型 2019-12-06 加入

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