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短链，全称为短链接（Short URL），是一种对原始长链接进行转换后得到的简短的网址。
它的主要功能是通过重定向的方式，将用户访问短链的请求引导到对应的原始长链接。例如，原始长链接是 “https://www.example.com/a/very/long/path/to/a/page?parameters=values”，这可能是一个电商产品页面链接、一篇资讯文章链接等，它的路径长且复杂。
通过短链系统转换后，可能会变成 “https://t.cn/xxxx” 这样的短链接。当用户在浏览器中访问 “https://t.cn/xxxx” 这个短链时，浏览器会被自动引导（重定向）到原始的长链接 “https://www.example.com/a/very/long/path/to/a/page?parameters=values”，最终呈现给用户的是长链接对应的页面内容。
一、短链系统为何而生
短链主要解决长链带来的问题：
1、费用：当通过短信发送链接时，短信是按照长度计费的。长链往往会增加短信的长度，不仅提高了成本，甚至可能需要拆分成多条短信发送，给用户带来不便
2、简单:长链生成的二维码非常密集，难以识别，这在实际应用中会大大降低用户的使用体验
3、安全：发布长链，很可能会被平台认为是广告或垃圾信息，而导致链接被封
二、短链的工作原理
（一）跳转流程
当用户在浏览器中输入短链地址并访问时，浏览器连接到短链服务器。短链服务器接收到浏览器传输的数据后，开始解析接收到的数据，通过短链接地址找到原始长链接，并返回 http 状态码为 30X，客户端收到短链服务器的应答后，再重定向跳转至长网址，完成整个跳转过程。
（二）重定向选择
在短链的重定向中，选择使用301还是302重定向，主要取决于具体的需求和场景。
301重定向
定义：301代表永久重定向。它表示浏览器在第一次通过短链获取到长链后，后续如果再次请求该短链，将直接从浏览器的缓存中获取长链地址，而不再向短链服务器发起请求。
如果短链对应的长链地址是永久不变的，且希望优化SEO效果，可以选择301重定向。同时可以降低短链服务器的压力。
302重定向
定义：302代表临时重定向。它表示每次通过短链访问时，都会向短链服务器发起请求，并获取最新的长链地址。
如果需要统计短链的点击次数或分析活动效果，或者长链地址可能会变更，应选择302重定向。
在实际应用中，短链服务通常会根据具体需求灵活选择使用301还是302重定向。同时，为了提升用户体验和确保系统的稳定性，还需要考虑其他因素，如缓存策略、数据库优化等。
三、短链生成方法
（一）单项散列函数生成短URL将长URL利用MD5或者SHA256等单项散列算法，进行Hash计算，得到128bit或者256bit的Hash值。然后对该Hash值进行Base64编码，得到22个或者43个Base64字符，再截取前面的6个字符，就得到短URL了
但是这样得到的短URL，可能会发生Hash冲突，。所以在生成的时候，需要先校验该短URL是否已经映射为其他的长URL，如果是，那么需要重新计算。因为每次生成都要判重下，有重复的短链还有再次重新生成，比较影响性能。非高并发的系统可以采用该方案
（二） 自增长短URL维持一个自增长的二进制自然数，然后将该自然数进行Base64编码即可得到一系列的短URL。这样生成的的短URL必然唯一，而且还可以生成小于6个字符的短URL，比如自然数0的Base64编码是字符“A”，就可以用http://1.cn/A作为短URL但是这种算法将导致短URL是可猜测的，短链一般不允许可预测，因此不建议该方案
（三） 预生成短URL通过应用预先生成一批没有冲突的短URL字符串，当外部请求输入长URL需要生成短URL的时候，直接从预先生成好的短URL字符串池中获取一个即可。（像不像生成分布式唯一ID的思路），实时上可以提前预先生成足够的短链放入到短链池中（例如每次百亿个短链），当每次需要长链转为短链的时候，直接从短链池中找一个未使用的短链即可。因为预生成短URL是离线的，所以这时不会有性能方面的问题，推荐方案
三、其他
如果针对百亿、千亿级别的短链，还要考虑以下问题 1、存储： 每月新生成短URL5亿条，短URL有效期2年，那么总URL数量120亿。每条短URL数据库记录大约1KB，那么需要总存储空间12TB（不含数据冗余备份）
2、QPS： 每月新生成短URL5亿条每条短URL平均读取次数100次，那么平均访问吞吐量（每秒访问次数）2 万（5亿*100/30/24/3600)
3、 网络带宽： 短URL的重定向响应包含长URL地址内容，长URL地址大约500B，HTTP响应头其他内容大约500B，所以每个响应1KB，高峰期需要的响应网络带宽320Mb。
4、性能：99%请求响应时间小于20ms，平均响应时间小于10ms
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