原来「短连接」是这么实现的

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1. 短链接是什么

本片要讲的短连接并不是Http协议中的短连接,而是将很长的网址变为很短的网址,并且点击短连接以后依旧能重定向到长链接所在的网站

这在生活中很常见,我们肯定会收到过这样的短信

image.png

再或者我们点开b站中的视频分享页面的复制链接

image.png

我们就实现了下面的效果

点击www.bilibili.com/video/BVasd… 和点击b23.tv/xIasAV 是去的同一页面(这里跳转不到页面是作者改动了)

2. 短连接有什么好处

  1. 简单方便,利与推广
  2. http传输好了很多,有助于带宽节约和高并发
  3. 防止尾巴参数泄密,不安全

3. 架构设计

难点:

  1. 短链接映射算法如何编写?

  2. 通过映射算法后,跳转到真实地址,如何编写?

  3. 短:长 url的映射,你觉得用redis里面的那个结构?

4. 短连接算法

短链接的主要职责就是把原始链接很长的地址压缩成只有6 个字母的短链接地址, 当我们点击这6 个字母的链接后,我们又可以跳转到原始的真实链接地址。

代码如下

import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;
public class ShortUrlUtils
{
    //26+26+10=62
    public static  final  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"};

    /**
     * 一个长链接URL转换为4个短KEY
      思路:
       1)将长网址md5生成32位签名串,分为4段, 每段8个字节;
       2)对这四段循环处理, 取8个字节, 将他看成16进制串与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url的短url地址;
     * 当我们点击这6个字母的链接后,我们又可以跳转到原始的真实链接地址。
     */
    public static String[] shortUrl(String url) {
        // 对传入网址进行 MD5 加密
        String sMD5EncryptResult = DigestUtils.md5Hex(url);
        System.out.println("---------------sMD5EncryptResult: "+sMD5EncryptResult);
        System.out.println();
        //md5处理后是32位
        String hex = sMD5EncryptResult;
        //切割为4组,每组8个字符, 32 = 4 *  8
        String[] resUrl = new String[4];

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            //取出8位字符串,md5 32位,按照8位一组字符,被切割为4组
            String sTempSubString = hex.substring(i * 8, i * 8 + 8);
            System.out.println("---------------sTempSubString: "+sTempSubString);
            //System.out.println("-sTempSubString作为16进制的表示"+Long.parseLong(sTempSubString, 16));

            //把加密字符按照8位一组16进制与 0x3FFFFFFF 进行位与运算
            // 这里需要使用 long 型来转换,因为 Inteper .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);
            System.out.println("---------lHexLong: "+lHexLong);

            String outChars = "";
            for (int j = 0; j < 6; j++) {
                //0x0000003D它的10进制是61,61代表最上面定义的chars数组长度62的0到61的坐标。
                //0x0000003D & lHexLong进行位与运算,就是格式化为6位,即保证了index绝对是61以内的值
                long index = 0x0000003D & lHexLong;
                System.out.println("----------index: "+index);
                // 按照下标index把从chars数组取得的字符逐个相加
                outChars += chars[(int) index];
                //每次循环按位移5位,因为30位的二进制,分6次循环,即每次右移5位
                lHexLong = lHexLong >> 5;
            }
            // 把字符串存入对应索引的输出数组,会产生一组6位字符串
            resUrl[i] = outChars;
        }
        return resUrl;
    }


    /**
     * 测试类
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 长连接
        String longUrl = "https://www.bilibili.com/video/BV1HyASASA8T?p=1&share_medium=android&share_plat=android&share_source=COPY&share_tag=s_i&timestamp=160594ASAS21&unique_k=xIPwAV";

        // 转换成的短链接后6位码,返回4个短链接
        String[] shortCodeArray = shortUrl(longUrl);

        for (int i = 0; i < shortCodeArray.length; i++) {
            // 任意一个都可以作为短链接码
            System.out.println(shortCodeArray[i]);
        }
    }
}

image.png

最终得到红框中的四个短连接

5. 短:长 url的映射,你觉得用redis里面的那个结构?

hash 长短链接映射的要求,需要Redis存在hash结构里面short:long

6. 如何编码实现短连接重定向

这里我们只给出controller层

关键点就是

  1. 短连接算法
  2. hash存储长短连接
  3. 请求重定向

其他的都不重要

代码如下


@RestController
public class ShortUrlController
{
    private  final static  String SHORT_URL_KEY="short:url";

    @Resource
    private HttpServletResponse response;

    @Resource
    private RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 长链接转换为短链接
     * 实现原理:长链接转换为短加密串key,然后存储在redis的hash结构中。
     */
    @GetMapping(value = "/encode")
    public String encode(String longUrl) {
        //一个长链接url转换为4个短加密串key
        String [] keys= ShortUrlUtils.shortUrl(longUrl);
        //任意取出其中一个,我们就拿第一个
        String shortUrlKey=keys[0];
        //用hash存储,key=加密串,value=原始url
        this.redisTemplate.opsForHash().put(SHORT_URL_KEY,shortUrlKey,longUrl);
        System.out.println("长链接: "+longUrl+"\t"+"转换短链接: "+shortUrlKey);

        return "http://127.0.0.1:5555/"+shortUrlKey;
    }

    /**
     * 重定向到原始的URL
     * 实现原理:通过短加密串KEY到redis找出原始URL,然后重定向出去
     */
    @GetMapping(value = "/decode/{shortUrlKey}")
    public void decode(@PathVariable String shortUrlKey) {
        //到redis中把原始url找出来
        String url=(String) this.redisTemplate.opsForHash().get(SHORT_URL_KEY,shortUrlKey);
        System.out.println("----真实长地址url: "+url);
        try {
            //重定向到原始的url
            response.sendRedirect(url);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
 

image.png

image.png

我们再通过得到的短连接访问

image.png

那么至此短连接的实现就完成了,希望对小伙伴们有帮助!!