我想创建一个URL缩短服务,你可以写一个长URL到输入字段和服务缩短URL为“http://www.example.org/abcdef”。

可以用包含a-z, a-z和0-9的6个字符的字符串代替"abcdef"。这样就有560 ~ 570亿个可能的字符串。

我的方法:

我有一个有三列的数据库表:

Id,整数,自动递增 long, string,用户输入的长URL 短,字符串,缩短的URL(或只有六个字符)

然后将长URL插入到表中。然后,我将为“id”选择自动递增的值,并构建它的散列。这个散列应该作为“short”插入。但是我应该构建什么样的哈希呢?像MD5这样的哈希算法会创建太长的字符串。我认为我不用这些算法。一个自建的算法也可以。

我的想法:

对于“http://www.google.de/”,我得到了自动增量id 239472。然后我执行以下步骤:

short = '';
if divisible by 2, add "a"+the result to short
if divisible by 3, add "b"+the result to short
... until I have divisors for a-z and A-Z.

可以不断重复,直到这个数不能被整除为止。你认为这是一个好方法吗?你有更好的主意吗?

由于对这个主题的持续兴趣,我已经发布了一个高效的GitHub解决方案,包括JavaScript、PHP、Python和Java的实现。如果你喜欢,添加你的解决方案:)


当前回答

为什么要使用哈希呢?

您只需将自动递增值简单地转换为字母数字值。你可以通过使用一些基数转换很容易做到这一点。假设您的字符空间(a-z, a-z, 0-9等)有62个字符,将id转换为以40为基数的数字并使用这些字符作为数字。

其他回答

为什么不直接生成一个随机字符串并将其附加到基本URL?这是一个非常简化的c#版本。

static string chars = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890";
static string baseUrl = "https://google.com/";

private static string RandomString(int length)
{
    char[] s = new char[length];
    Random rnd = new Random();
    for (int x = 0; x < length; x++)
    {
        s[x] = chars[rnd.Next(chars.Length)];
    }
    Thread.Sleep(10);

    return new String(s);
}

然后添加一个随机字符串到baseURL:

string tinyURL = baseUrl + RandomString(5);

记住,这是一个非常简化的版本,RandomString方法可能会创建重复的字符串。在生产中,您需要考虑重复的字符串,以确保始终拥有唯一的URL。我有一些代码,通过查询我可以共享的数据库表来考虑重复的字符串,如果任何人感兴趣的话。

对于一个类似的项目,为了获得一个新键,我围绕一个随机字符串生成器创建了一个包装器函数,该函数调用生成器,直到我得到一个尚未在哈希表中使用过的字符串。一旦名称空间开始满了,这个方法就会变慢,但正如您所说的,即使只有6个字符,也有足够的名称空间可以使用。

我将继续您的“将数字转换为字符串”方法。但是,如果您的ID是质数且大于52,您将意识到您提出的算法将失败。

理论背景

你需要一个双射函数f。这是必要的,这样你就可以为你的f(123) = 'abc'函数找到一个逆函数g('abc') = 123。这意味着:

一定不存在x1 x2 (x1≠x2)使得f(x1) = f(x2) 对于每一个y,你必须能找到一个x,使f(x) = y。

如何将ID转换为缩短的URL

Think of an alphabet we want to use. In your case, that's [a-zA-Z0-9]. It contains 62 letters. Take an auto-generated, unique numerical key (the auto-incremented id of a MySQL table for example). For this example, I will use 12510 (125 with a base of 10). Now you have to convert 12510 to X62 (base 62). 12510 = 2×621 + 1×620 = [2,1] This requires the use of integer division and modulo. A pseudo-code example: digits = [] while num > 0 remainder = modulo(num, 62) digits.push(remainder) num = divide(num, 62) digits = digits.reverse Now map the indices 2 and 1 to your alphabet. This is how your mapping (with an array for example) could look like: 0 → a 1 → b ... 25 → z ... 52 → 0 61 → 9 With 2 → c and 1 → b, you will receive cb62 as the shortened URL. http://shor.ty/cb

如何将缩短的URL解析为初始ID

反过来就更容易了。你只需要在字母表中反向查找。

E9a62将被解析为“字母表中的第4、61和0个字母”。 E9a62 = [4,61,0] = 4×622 + 61×621 + 0×620 = 1915810 现在找到WHERE id = 19158的数据库记录并执行重定向。

示例实现(由评论者提供)

c++ Python Ruby Haskell c# CoffeeScript Perl

Scala中的实现:

class Encoder(alphabet: String) extends (Long => String) {

  val Base = alphabet.size

  override def apply(number: Long) = {
    def encode(current: Long): List[Int] = {
      if (current == 0) Nil
      else (current % Base).toInt :: encode(current / Base)
    }
    encode(number).reverse
      .map(current => alphabet.charAt(current)).mkString
  }
}

class Decoder(alphabet: String) extends (String => Long) {

  val Base = alphabet.size

  override def apply(string: String) = {
    def decode(current: Long, encodedPart: String): Long = {
      if (encodedPart.size == 0) current
      else decode(current * Base + alphabet.indexOf(encodedPart.head),encodedPart.tail)
    }
    decode(0,string)
  }
}

使用Scala测试的测试示例:

import org.scalatest.{FlatSpec, Matchers}

class DecoderAndEncoderTest extends FlatSpec with Matchers {

  val Alphabet = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789"

  "A number with base 10" should "be correctly encoded into base 62 string" in {
    val encoder = new Encoder(Alphabet)
    encoder(127) should be ("cd")
    encoder(543513414) should be ("KWGPy")
  }

  "A base 62 string" should "be correctly decoded into a number with base 10" in {
    val decoder = new Decoder(Alphabet)
    decoder("cd") should be (127)
    decoder("KWGPy") should be (543513414)
  }

}

Node.js和MongoDB的解决方案

因为我们知道MongoDB用来创建一个12字节的新ObjectId的格式。

一个4字节的值,表示从Unix纪元开始的秒数, 3字节的机器标识符, 2字节的进程id 一个3字节的计数器(在您的机器中),从一个随机值开始。

示例(我选择一个随机序列) a1b2c3d4e5f6g7h8i9j1k2l3

a1b2c3d4表示自Unix纪元以来的秒数, 4e5f6g7表示机器标识符, H8i9表示进程号 J1k2l3表示计数器,从一个随机值开始。

由于计数器是唯一的,如果我们将数据存储在同一台机器上,我们可以毫无疑问地获得它,它将是重复的。

因此,短URL将是计数器,这里是一个代码片段,假设您的服务器运行正常。

const mongoose = require('mongoose');
const Schema = mongoose.Schema;

// Create a schema
const shortUrl = new Schema({
    long_url: { type: String, required: true },
    short_url: { type: String, required: true, unique: true },
  });
const ShortUrl = mongoose.model('ShortUrl', shortUrl);

// The user can request to get a short URL by providing a long URL using a form

app.post('/shorten', function(req ,res){
    // Create a new shortUrl */
    // The submit form has an input with longURL as its name attribute.
    const longUrl = req.body["longURL"];
    const newUrl = ShortUrl({
        long_url : longUrl,
        short_url : "",
    });
    const shortUrl = newUrl._id.toString().slice(-6);
    newUrl.short_url = shortUrl;
    console.log(newUrl);
    newUrl.save(function(err){
        console.log("the new URL is added");
    })
});