短网址生成算法

日期 2017-10-11 阅读 3188

   短网址(Short URL),顾名思义就是在形式上比较短的网址。通常用的是asp或者php转向,在Web 2.0的今天,不得不说,这是一个潮流。目前已经有许多类似服务,借助短网址您可以用简短的网址替代原来冗长的网址,让使用者可以更容易的分享链接。

        短网址服务,可能很多朋友都已经不再陌生,现在大部分微博、手机邮件提醒等地方已经有很多应用模式了,并占据了一定的市场。估计很多朋友现在也正在使用。 

       看过新浪的短连接服务,发现后面主要有6个字符串组成,于是第一个想到的就是原来公司写的一个游戏激活码规则,也就是下面的算法2,

       26个大写字母 26小写字母,10个数字,随机生成6个然后插入数据库对应一个id,短连接跳转的时候,根据字符串查询到对应id,即可实现相应的跳转!不过2的62次方,不知道有没有重复的,小概率可以,但是对应不是很大的网站应该足够了

自从twitter推出短网址(shorturl),继之国内各大微博跟风,google公开goo.gl使用API,短网址之风愈演愈烈.不得不说这是一个新兴又一大热门web2.0服务.现整理一下,包括完整短网址网站,短网址生成原理,算法举例,以及优劣比较,同时还介绍几个phper个人实现的。

    短链接的好处:


    1、内容需要;2、用户友好;3、便于管理。


    为什么要这样做的,原因我想有这样几点:

  1. 微博限制字数为140字一条,那么如果我们需要发一些连接上去,但是这个连接非常的长,以至于将近要占用我们内容的一半篇幅,这肯定是不能被允许的,所以短网址应运而生了。

  2. 短网址可以在我们项目里可以很好的对开放级URL进行管理。有一部分网址可以会涵盖暴力,广告等信息,这样我们可以通过用户的举报,完全管理这个连接将不出现在我们的应用中,应为同样的URL通过加密算法之后,得到的地址是一样的。

  3. 我们可以对一系列的网址进行流量,点击等统计,挖掘出大多数用户的关注点,这样有利于我们对项目的后续工作更好的作出决策。

算法原理

       算法一

       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;

       这种算法,虽然会生成4个,但是仍然存在重复几率

       

        算法二

        a-zA-Z0-9 这64位取6位组合,可产生500多亿个组合数量.把数字和字符组合做一定的映射,就可以产生唯一的字符串,如第62个组合就是aaaaa9,第63个组合就是aaaaba,再利用洗牌算法,把原字符串打乱后保存,那么对应位置的组合字符串就会是无序的组合。

把长网址存入数据库,取返回的id,找出对应的字符串,例如返回ID为1,那么对应上面的字符串组合就是bbb,同理 ID为2时,字符串组合为bba,依次类推,直至到达64种组合后才会出现重复的可能,所以如果用上面的62个字符,任意取6个字符组合成字符串的话,你的数据存量达到500多亿后才会出现重复的可能。

        具体参看这里彻底完善新浪微博接口和超短URL算法,算法四可以算作是此算法的一种实现,此算法一般不会重复,但是如果是统计的话,就有很大问题,特别是对域名相关的统计,就抓瞎了。


  1. public class ShortUrlGenerator {  

  2.   

  3.     /** 

  4.       * @param args 

  5.       */  

  6.     public static void main(String[] args) {  

  7.    

  8.        String sLongUrl = "http://474515923.qzone.qq.com" ; //长链接  

  9.        String[] aResult = shortUrl (sLongUrl);  

  10.        // 打印出结果  

  11.        for ( int i = 0; i < aResult. length ; i++) {  

  12.            System. out .println( "[" + i + "]:::" + aResult[i]);  

  13.        }  

  14.     }  

  15.    

  16.     public static String[] shortUrl(String url) {  

  17.        // 可以自定义生成 MD5 加密字符传前的混合 KEY  

  18.        String key = "mengdelong" ;  

  19.        // 要使用生成 URL 的字符  

  20.        String[] chars = new String[] { "a" , "b" , "c" , "d" , "e" , "f" , "g" , "h" ,  

  21.               "i" , "j" , "k" , "l" , "m" , "n" , "o" , "p" , "q" , "r" , "s" , "t" ,  

  22.               "u" , "v" , "w" , "x" , "y" , "z" , "0" , "1" , "2" , "3" , "4" , "5" ,  

  23.               "6" , "7" , "8" , "9" , "A" , "B" , "C" , "D" , "E" , "F" , "G" , "H" ,  

  24.               "I" , "J" , "K" , "L" , "M" , "N" , "O" , "P" , "Q" , "R" , "S" , "T" ,  

  25.               "U" , "V" , "W" , "X" , "Y" , "Z"  

  26.    

  27.        };  

  28.        // 对传入网址进行 MD5 加密  

  29.        String sMD5EncryptResult = ( new CMyEncrypt()).md5(key + url);  

  30.        String hex = sMD5EncryptResult;  

  31.    

  32.        String[] resUrl = new String[4];  

  33.        for ( int i = 0; i < 4; i++) {  

  34.    

  35.            // 把加密字符按照 8 位一组 16 进制与 0x3FFFFFFF 进行位与运算  

  36.            String sTempSubString = hex.substring(i * 8, i * 8 + 8);  

  37.    

  38.            // 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  

  39.            long lHexLong = 0x3FFFFFFF & Long.parseLong (sTempSubString, 16);  

  40.            String outChars = "" ;  

  41.            for ( int j = 0; j < 6; j++) {  

  42.               // 把得到的值与 0x0000003D 进行位与运算,取得字符数组 chars 索引  

  43.               long index = 0x0000003D & lHexLong;  

  44.               // 把取得的字符相加  

  45.               outChars += chars[( int ) index];  

  46.               // 每次循环按位右移 5 位  

  47.               lHexLong = lHexLong >> 5;  

  48.            }  

  49.            // 把字符串存入对应索引的输出数组  

  50.            resUrl[i] = outChars;  

  51.        }  

  52.        return resUrl;  

  53.     }  

  54. }  

跳转原理 
         当我们生成短链接之后,只需要在表中(数据库或者NoSql )存储原始链接与短链接的映射关系即可。当我们访问短链接时,只需要从映射关系中找到原始链接,即可跳转到原始链接。