今日头条极速版邀请码的功能是怎么实现的?

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平时我们看到的邀请码(C8RB8DXF)一般有两种类型:纯数字、数字+字母(通常大写),而邀请码的长度通常在6位左右就是为了满足简洁性。 邀请码的特性 唯一性:确保每个用户的邀请码都是独一无二的,这样系统才能判定谁为邀请者,甚至可以根据邀请码进行反向推导。 随机性:不能让用户从邀请码上轻易的看出生成的规则。 高效性:生成邀请码的算法不能过于复杂,或耗费过度系统资源。 简洁性:用户可以方便的输入,记录,辨别是否输入错误等。 随机生成邀请码 无论是纯数字还是数字加大写字母形式,使用随机算法生成一个邀请码然后判断此随机码是否已经被使用,如果被使用则重新生成。这可能是最初步的思路,但此种方法弊端甚多。

以6为随机数为例说明。6位随机数取0-9共10个数字,生成邀请码的范围为000000-999999,总数为10的6次方,也就是100万。试想一下,如果有50万的用户,那么采用随机数的生成,每次生成的重复概率将在50%以上,而且会越来越重复率越高,多么可怕的性能损耗。

当然,在用户量比较少的情况下此种方法不是完全不可行。可以通过数据库或redis预先生成一批邀请码,当注册新用户或用户使用邀请码的时候将邀请码分配给对应的用户。此种补漏的方法虽然解决了一部分性能的问题,但从根本上还是需要消耗数据库或redis资源,时间维度和空间维度都有一定的损耗。

base编码方式实现 在网络传输中,最常用的base编码是base64编码,那么我们就借鉴一下base64的编码思路来生成邀请码。

一般来说生成一个用户的邀请码需要一个唯一的输入参数,这里就用用户的ID(长整型数)来作为输入参数,输出结果为6为数字+大写字母。同时,通过邀请码可以反推出用户的ID。

首先,指定6位邀请码的数据格式:

6位邀请码:0-9十个数字,26个大写字母,在这其中再去除掉0和1,O和I防止它们两两混淆。 1 这样,总共获得了32个可用字符。那么能生成的邀请码总数为32的6次方,也就是1073741824个。10亿+个邀请码,在业务初期足够用户使用,如果随着业务的发展可对位数进行扩充。

一般情况用户ID或用户编号都为长整型数且递增,那么现在我们将用户ID映射成一个6位的base32编码。

/**

  • 邀请码生成器,基本原理:

  • 1)入参用户ID:1

  • 2)使用自定义进制转换之后为:V

  • 3)转换未字符串,并在后面添加'A':VA

  • 4)在VA后面再随机补足4位,得到:VAHKHE

  • 5)反向转换时以'A'为分界线,'A'后面的不再解析

  • @author zzs */ public class ShareCodeUtils {

    /**

    • 自定义进制(0,1没有加入,容易与o,l混淆),数组顺序可进行调整增加反推难度,A用来补位因此此数组不包含A,共31个字符。 */ private static final char[] BASE = new char[]{'H', 'V', 'E', '8', 'S', '2', 'D', 'Z', 'X', '9', 'C', '7', 'P', '5', 'I', 'K', '3', 'M', 'J', 'U', 'F', 'R', '4', 'W', 'Y', 'L', 'T', 'N', '6', 'B', 'G', 'Q'};

    /**

    • A补位字符,不能与自定义重复 */ private static final char SUFFIX_CHAR = 'A';

    /**

    • 进制长度 */ private static final int BIN_LEN = BASE.length;

    /**

    • 生成邀请码最小长度 */ private static final int CODE_LEN = 6;

    /**

    • ID转换为邀请码

    • @param id

    • @return */ public static String idToCode(Long id) { char[] buf = new char[BIN_LEN]; int charPos = BIN_LEN;

      // 当id除以数组长度结果大于0,则进行取模操作,并以取模的值作为数组的坐标获得对应的字符 while (id / BIN_LEN > 0) { int index = (int) (id % BIN_LEN); buf[--charPos] = BASE[index]; id /= BIN_LEN; }

      buf[--charPos] = BASE[(int) (id % BIN_LEN)]; // 将字符数组转化为字符串 String result = new String(buf, charPos, BIN_LEN - charPos);

      // 长度不足指定长度则随机补全 int len = result.length(); if (len < CODE_LEN) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(SUFFIX_CHAR); Random random = new Random(); // 去除SUFFIX_CHAR本身占位之后需要补齐的位数 for (int i = 0; i < CODE_LEN - len - 1; i++) { sb.append(BASE[random.nextInt(BIN_LEN)]); }

       result += sb.toString();
      

      }

      return result; }

    /**

    • 邀请码解析出ID

    • 基本操作思路恰好与idToCode反向操作。

    • @param code

    • @return */ public static Long codeToId(String code) { char[] charArray = code.toCharArray(); long result = 0L; for (int i = 0; i < charArray.length; i++) { int index = 0; for (int j = 0; j < BIN_LEN; j++) { if (charArray[i] == BASE[j]) { index = j; break; } }

       if (charArray[i] == SUFFIX_CHAR) {
           break;
       }
      
       if (i > 0) {
           result = result * BIN_LEN + index;
       } else {
           result = index;
       }
      

      }

      return result;

    }

    public static void main(String[] args) { String code = idToCode(1L); System.out.println(code); System.out.println(codeToId(code)); }

} 以上方法通过31个字符长度的数组,外加一个分割字符“A”,完成了6位邀请码的生成过程。同时,根据生成的邀请码又可以反推出用户ID(或用户编号)。此种方法简单高效,又确保了根据每个用户ID生成的邀请码的唯一性。

当然,可以通过打乱BASE数组中字符的顺序让产生的邀请码更加随机一些。如果想让ID的复杂度更高,可以先将ID补全为指定位数,然后给它在指定位置加“盐”或者调换位置等方式进行处理。但需要保证加盐或调换之后ID的唯一性。

业务扩充 当业务不断发展,如果10亿的邀请码依旧无法满足业务需求,则可进行以下方式进行扩充:

  • 将邀请码位数进行扩充,比如变为7位、8位或更多位。
  • 将BASE数组里面的数据进行扩充,比如讲小写字母也添加进来。