较长URL简短化，在线生成短链接系统

短链接系统可以将长 URL URL 转换为短 URL 字符串。短链接的优点是易于传播。适合在一些对字符串长度有要求的场景下使用，比如短信、微博等，比如

在线生成短链接：

设计要求

根据面试要求，需要设计短链接系统，链接长度尽量短，每天产生1亿个网址，服务10年。

首先在线生成短链接，让我们看看短链接的工作原理。

它是如何工作的？

当我在 Chrome 上输入短链接时会发生什么？

打开开发者工具，可以看到服务器收到请求后，会将短链接转换为长链接，然后返回浏览器，进行301重定向，请求长链接地址。

另一个问题，如何将长链接转换为短链接？

可以使用一些加密算法吗？显然不行，因为加密后字符串会变长。

哈希算法：

其实我们可以使用哈希算法和哈希表来实现，如下

长链接经过哈希算法后，会生成一个固定长度的哈希值key，即短链接的值，并存入哈希表中。

使用短链接查询长链接时，只需要查询哈希表即可。

以上是常用的哈希算法，至少8位。

我们需要多少个短链接？按照以上要求，每天产生1亿个短链接，运行10年，1亿*365*10=3650亿。

短链接的字符在[0-9,a-z,A-Z]之间在线生成短链接，共有62个不同的字符，可以计算出以下数据。

可见，要满足系统要求，短链路的长度至少要7比特。实际上，许多短链接系统也是 7 位长。有兴趣的同学也可以看看米勒定律7±2。

上面的CRC32算法至少有8位。但是我们可以截断前 7 位并丢弃最后一个。但是，可能存在哈希冲突的问题。我们可以递归地为长链接拼接一个值，直到不再发现冲突。当然，也可以使用其他的哈希冲突解决方法。

Base 62 转换

这是另一种常用的方法，Base 62字符由大写字母A-Z、小写字母a-z和数字0-9组成，共62位，如下

与 base 64 相比，base 62 仅少了 2 个字符 + 和 /。大家可以想想为什么我们这里不用base 64。

Base 62 与上述哈希算法不同。哈希算法根据长链接计算哈希值，然后保存在哈希表中。而base 62需要为每个长链接生成一个唯一的数字ID，如下

那么如何计算 ShortURL？因为id是唯一的十进制数，我们只需要把它转成十六进制，就和二进制转十进制一样。

如果有ID为11157，则转换过程如下

最终短链接的值为。

总结

本文介绍了两种实现短链接的方法在线生成短链接，分别是hash算法和base 62。

hash算法的特点是具有固定的短链接长度，不需要生成唯一ID，可能会发生hash冲突。

base 62转换的特点是长度不固定，取决于ID的大小，1000转换后为G8短链接系统可以把比较长的URL网址转换成简短的网址字符串，1000亿转换后为1l9Zo9o。还需要生成没有哈希冲突问题的唯一数字 ID。

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