有没有免费的短网址工具？

我(wǒ)是(shì)@程序员小助手， 本文从技术角度，对短(duǎn)网址(zhǐ)进行深度挖掘。

前言(yán)网上已经有产品，用(yòng)着还不錯(cuò)。可(kě)是(shì)，作为程序员，从零(líng)开始造轮子，开发一(yī)個(gè)属于自己的(de)短(duǎn)网址(zhǐ)服務(wù)器，這(zhè)想法amazing！

通过本文，读者可(kě)明白短(duǎn)网址(zhǐ)的(de)技术原(yuán)理，以及通过Go语言(yán)实现一(yī)個(gè)短(duǎn)网址(zhǐ)服務(wù)。

简明教程短(duǎn)网址(zhǐ)为什么存在？

微(wēi)博等(děng)产品的(de)兴起，活跃了(le)网上的(de)社交圈(quān)内大多数用(yòng)户。但是(shì)微(wēi)博一(yī)般有140字限制(zhì)，如果不转发，单纯评论文字，再加上一(yī)段网址(zhǐ)，极有可(kě)能超过限制(zhì)而被截断。

短(duǎn)网址(zhǐ)应运而生，用(yòng)较短(duǎn)的(de)一(yī)個(gè)字符(fú)串(chuàn)，替换较长的(de)一(yī)個(gè)字符(fú)串(chuàn)，从观感上讲，效果要友好的(de)多。

从技术原(yuán)理上说，短(duǎn)网址(zhǐ)是(shì)一(yī)個(gè)hash表(biǎo)，用(yòng)于映射两個(gè)字符(fú)串(chuàn)的(de)对应关系。

使(shǐ)用(yòng)鍵(jiàn)，找到对应的(de)值，重定向进行访问，就完成(chéng)了(le)整個(gè)流程。

短(duǎn)网址(zhǐ)算(suàn)法短(duǎn)网址(zhǐ)的(de)一(yī)般结构，比如新浪的(de) SwuTjn，其中后端的(de)一(yī)段6位字符(fú)串(chuàn)，就是(shì)用(yòng)来唯一(yī)標(biāo)记一(yī)條(tiáo)记錄(lù)的(de)ID。那么，使(shǐ)用(yòng)什么算(suàn)法，可(kě)以生成(chéng)一(yī)條(tiáo)无重复的(de)ID呢？

使(shǐ)用(yòng)通用(yòng)的(de)做法，使(shǐ)用(yòng) 0-9 A-Z a-z 一(yī)共62個(gè)字符(fú)，我(wǒ)們(men)看使(shǐ)用(yòng)hash鍵(jiàn)位数分别有多少种排列组合情(qíng)况。

1位：pow(62,1) = 62 种

2位：pow(62,2) = 3844 种

3位：pow(62,3) = 238328 种

4位：pow(62,4) = 14776336 种

5位：pow(62,5) = 916132832 种

6位：pow(62,6) = 56800235584 种

一(yī)般情(qíng)况下，6個(gè)字符(fú)，就足够使(shǐ)用(yòng)了(le)，共计568亿种可(kě)能。

还有一(yī)种情(qíng)况是(shì)，用(yòng)原(yuán)网址(zhǐ)字符(fú)串(chuàn)的(de)MD5值，共计32位，然后通过切分为4段，分别按位与运算(suàn)，并裁剪到30位。間(jiān)隔5位选出(chū)该位的(de)字符(fú)作为该段索引，共有6位。但是(shì)這(zhè)种做法也有几率发生重复，也不直观。

因此本文使(shǐ)用(yòng)第一(yī)种算(suàn)法生成(chéng)鍵(jiàn)ID。

工具(jù)準(zhǔn)备分析短(duǎn)网址(zhǐ)的(de)特(tè)性，包含以下项目：

唯一(yī)性：鍵(jiàn)需要全局唯一(yī)时效性：鍵(jiàn)需要有过期时間(jiān)目標(biāo)网址(zhǐ)唯一(yī)，如果重复，则自动返回既有的(de)鍵(jiàn)。考虑到上述情(qíng)形，我(wǒ)們(men)使(shǐ)用(yòng)redis存储這(zhè)些对应关系。使(shǐ)用(yòng)Gin框架作为路由和控制(zhì)器，提(tí)供对外的(de)API访问。

核心函(hán)数计算(suàn)机中常见的(de)2进制(zhì)，8进制(zhì)，10进制(zhì)，16进制(zhì)，我(wǒ)們(men)此处需要使(shǐ)用(yòng)62個(gè)字符(fú)，循环表(biǎo)示一(yī)個(gè)整数，那么可(kě)称之为62进制(zhì)。

下面使(shǐ)用(yòng)go语言(yán)实现這(zhè)個(gè)函(hán)数，用(yòng)于将任意的(de)整数(uint64)转换为(0-9A-Za-z)的(de)字符(fú)串(chuàn)。

需要注意，基础的(de)方法，就是(shì)循环取余数，根据进制(zhì)字典，索引相应的(de)字符(fú)，然后将各個(gè)余数拼接(jiē)出(chū)来，就是(shì)结果。

這(zhè)個(gè)计算(suàn)方法，与2进制(zhì)，8进制(zhì)，原(yuán)理是(shì)相同的(de)。

由于字典比较长，有62個(gè)鍵(jiàn)值对，我(wǒ)們(men)仅列出(chū)一(yī)部分。

上述函(hán)数的(de)转换结果，类似于 6489264001 = 75ai0p

功能规划下面是(shì)对于系统路由，创建短(duǎn)鏈(liàn)接(jiē)，以及使(shǐ)用(yòng)短(duǎn)鏈(liàn)接(jiē)访问目標(biāo)网址(zhǐ)的(de)方法。

1 - 规划路由

路由比较简单，一(yī)共2個(gè)，一(yī)個(gè)POST方法，生成(chéng)短(duǎn)鏈(liàn)接(jiē)；一(yī)個(gè)是(shì)GET方法，访问短(duǎn)鏈(liàn)接(jiē)。

代(dài)码如下：

2 - 引入redis并初(chū)始化

为了(le)方便演示，我(wǒ)們(men)使(shǐ)用(yòng)redis存储鍵(jiàn)值，并設(shè)置expire时間(jiān)。

"github.com/gin-gonic/gin" "github.com/go-redis/redis/v7"我(wǒ)們(men)使(shǐ)用(yòng)go-redis提(tí)供的(de)接(jiē)口操作redis数据库。

下面是(shì)全局的(de) redis.Client

对象生成(chéng)，和初(chū)始化函(hán)数。

這(zhè)样做的(de)好处是(shì)，我(wǒ)們(men)全局都可(kě)以使(shǐ)用(yòng)变量 rdb 调用(yòng)方法操作redis鍵(jiàn)值。

3 - 实现POST路由方法：add

本函(hán)数用(yòng)于接(jiē)收form表(biǎo)单数据，生成(chéng)一(yī)個(gè)全局唯一(yī)的(de) hash ，作为鍵(jiàn)，存入redis，設(shè)置值和过期时間(jiān)。

代(dài)码如下：

本段我(wǒ)們(men)使(shǐ)用(yòng)了(le)一(yī)個(gè) getCounter 函(hán)数，這(zhè)是(shì)設(shè)置在redis内的(de)鍵(jiàn)，将其每次请求创建的(de)时候，自增+1，可(kě)保证无重复。根据這(zhè)個(gè)计数器，我(wǒ)們(men)调用(yòng) helper的(de) DecToAny 方法，将其转化为62进制(zhì)的(de)字符(fú)串(chuàn)，作为全局唯一(yī)的(de) hash 值。

下图是(shì) getCounter 的(de)定义：

特(tè)别注意的(de)是(shì)，helper包，就是(shì)我(wǒ)們(men)在“核心函(hán)数”部分定义的(de)函(hán)数。在主函(hán)数体内引用(yòng)。

4 - 实现GET方法：visit

本函(hán)数主要用(yòng)于使(shǐ)用(yòng)上一(yī)节接(jiē)口生成(chéng)的(de)短(duǎn)鏈(liàn)接(jiē)，进行访问，并自动重定向到目標(biāo)网址(zhǐ)。

代(dài)码如下：

对于不存在的(de)短(duǎn)鏈(liàn)接(jiē)，或者redis获取失败，返回錯(cuò)误信息(xī)。

如果存在，使(shǐ)用(yòng) 301 = StatusMovedPermanently 状态码重定向到目標(biāo)地址(zhǐ)。

测試(shì)我(wǒ)們(men)使(shǐ)用(yòng)curl工具(jù)，测試(shì)上述两個(gè)接(jiē)口。

首先，使(shǐ)用(yòng)POST表(biǎo)单提(tí)交数据：

curl -s -X POST -d "target=/

上述方法，我(wǒ)們(men)提(tí)交了(le)两個(gè)参数，命中路由之后，会访问上一(yī)节第3條(tiáo)的(de)add方法，并生成(chéng)一(yī)個(gè)短(duǎn)鏈(liàn)接(jiē)网址(zhǐ)。返回JSON格式数据如下：

{"message":"ok","short_url":"}

其中，short_url 就是(shì)短(duǎn)网址(zhǐ)。

接(jiē)着，我(wǒ)們(men)在使(shǐ)用(yòng)curl访问這(zhè)個(gè)鏈(liàn)接(jiē)，看是(shì)否发生重定向。截图如下：

可(kě)以看到，执行了(le)301重定向，并给出(chū)了(le)目標(biāo)网址(zhǐ)，与我(wǒ)們(men)上述表(biǎo)单想要创建的(de)地址(zhǐ)一(yī)致。

最后，故障测試(shì)。访问一(yī)個(gè)不存在的(de)hash，看是(shì)否排除异常信息(xī)。截图如下：

可(kě)以看到，执行了(le)錯(cuò)误返回信息(xī)。

结语以上我(wǒ)們(men)使(shǐ)用(yòng)GO语言(yán)框架Gin实现了(le)两個(gè)路由，并使(shǐ)用(yòng)redis管理短(duǎn)鏈(liàn)接(jiē)。核心函(hán)数使(shǐ)用(yòng)helper包管理，经过测試(shì)，实现了(le)短(duǎn)网址(zhǐ)的(de)功能。

以上代(dài)码在本地测試(shì)通过，也可(kě)部署到线上服務(wù)器对外开发端口，提(tí)供服務(wù)，效果是(shì)一(yī)样的(de)。

希望通过這(zhè)個(gè)流程，使(shǐ)大家对于短(duǎn)网址(zhǐ)的(de)知识，有一(yī)些了(le)解(jiě)，并能根据自身的(de)编程能力，创作出(chū)更好用(yòng)的(de)短(duǎn)网址(zhǐ)服務(wù)。

Happy coding :-)

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