从0到1剖析并编码实现短链系统

Part one 短链系统分析

• 判断对应短链已存在，则直接返回

• 判断对应短链不存在，则生成短链，并存储 长链->短链 的映射关系

也可以根据短链映射到长链，寻找真实服务地址提供服务:

• 根据短链->长链 查询存储，获取对应的长链

条条大路通罗马，系统方案有很多，但采取哪种合适，还需要和存储策略以及访问性能联合起来一起看~

Part two 实现方案分析

Hash策略关键点解析

Hash策略的存储设计

• 优点是结构化查询、结构清晰，可以设置索引提升效率；

• 缺点是高并发下性能需要额外关注，保存的数据要过期，理论上得进行额外处理；

• 优点是查询性能高，可以抗量，且自带过期机制；

• 缺点是需要维护多个KV关系，稍显繁琐。

改进-- 自增ID+高位进制法

编码实现带加密的进制转换

private static final String DIGITAL_STRING = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
//byte数组 
private static final byte[] DIGITAL;
static {
    DIGITAL = DIGITAL_STRING.getBytes(StandardCharsets.US_ASCII);
}

public static String encode(long 分布式id) {
    //内部复制
    long value = id; 
    //创建短链所需长度的空间，这里可以限制短链长度为多12位，少6位 
    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(12);
    //多执行12次转换
    for (int i = ; i < 12; i++) {
        //分布式ID对62取模
        int mod = (int) (value % 62);
        //加密， 再取模
        int pos = (mod + (OFFSET << i)) % 62;
        //根据模值从数组中获取对应的值，加入结果集中
        buf.put(DIGITAL[pos]);
        //求余数，用余数继续参加后续模操作，直到余数为 或 短链长度达到要求
        value = value / 62;
        if (value== && i >= 6) {
            break;
        }
    }
    //从ByteBuffer中获取结果集合
    byte[] result=new byte[buf.position()];
    buf.rewind();
    buf.get(result);
    //反转顺序
    ArrayUtils.reverse(result);
    return new String(result);
}

//将短链串解码为分布式ID
public static long decode(String code) {
    long value = ;
    byte[] buf = code.getBytes();
    int length = buf.length;
    //循环次数为短链字符串长度
    for (int i = ; i < length; i++) {
        byte digital = buf[i];
        //当前字符对应的下标
        int index = Arrays.binarySearch(DIGITAL, digital);
        //当前下标需要减掉加密时增加的部分(同样和所处位置有关)
        index = index - (OFFSET << (length - i - 1));
        //因为减掉的有可能是一个非常大的值，再把index对62取余，如果任然小于 ，就加上62(62进制内负变正)
        index = index % 62;
        if (index < ) {
            index = index + 62;
        }
        //10进制复原原值
        value = value * 62 + index;
    }
    return value;
}

Part three 总结