短鏈(ShortURL)的Java實現

什么叫短鏈或短址？

就是把長的 URL 轉成短的 URL, 現在提供這種服務的有很多公司，我們以google家的 URL shortener 服務： http://goo.gl/ 為例。 任何長網址都會轉換成6位由大小寫字母和數字組合而成的短址，例如：http://goo.gl/QfuI3i 。長網址和短址都會存在google服務器，當我們請求http://goo.gl/QfuI3i這個短址，google服務器就會根據QfuI3i這個參數找到並跳轉到對應長網址。

新浪微博為什么使用短鏈？

1. 無論多長的微博，都能夠轉成固定長短的短鏈，防止某些連接太長影響用戶輸入其他內容；
2. 所有短鏈在算法上無法直接解鏈，必須經過新浪的服務器，把鏈接系統控制到自己的手上。這對網絡內容審察來說作用極其大，如果有人發的微博包含敏感內容，新浪就不予中轉；
3. 重新組織鏈接網頁的內容，方便用戶在手機端查看；
4. 由於長鏈中可能會包含#或者@這些特殊字符，給客戶端的字符串處理帶來壓力，編碼可以消除這些特殊符號；
5. 由於所有鏈接都要經新浪的服務器，因此服務器保存有所有的鏈接，方便進行數據挖掘和統計分析。

Java實現

package com.wanda.restful.framework.test.shorturl;

import java.security.MessageDigest;

/**
 * @version v1.0.0
 * @author: wangyang
 * Date: 2016-9-8 Time: 15:32
 */
public class Encript {
    //十六進制下數字到字符的映射數組
    private final static String[] hexDigits = {"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","A","B","C","D","E","F"};

    /**把inputString加密*/
    public static String md5(String inputStr){
        return encodeByMD5(inputStr);
    }

    /**
     * 驗證輸入的密碼是否正確
     * @param password 真正的密碼（加密后的真密碼）
     * @param inputString 輸入的字符串
     * @return 驗證結果，boolean類型
     */
    public static boolean authenticatePassword(String password,String inputString){
        if(password.equals(encodeByMD5(inputString))){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }

    /**對字符串進行MD5編碼*/
    private static String encodeByMD5(String originString){
        if (originString!=null) {
            try {
                //創建具有指定算法名稱的信息摘要
                MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
                //使用指定的字節數組對摘要進行最后更新，然后完成摘要計算
                byte[] results = md5.digest(originString.getBytes());
                //將得到的字節數組變成字符串返回
                String result = byteArrayToHexString(results);
                return result;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return null;
    }

    /**
     * 輪換字節數組為十六進制字符串
     * @param b 字節數組
     * @return 十六進制字符串
     *
     */
    private static String byteArrayToHexString(byte[] b){
        StringBuffer resultSb = new StringBuffer();
        for(int i=0;i<b.length;i++){
            resultSb.append(byteToHexString(b[i]));
        }
        return resultSb.toString();
    }

    //將一個字節轉化成十六進制形式的字符串
    private static String byteToHexString(byte b){
        int n = b;
        if(n<0)
            n=256+n;
        int d1 = n/16;
        int d2 = n%16;
        return hexDigits[d1] + hexDigits[d2];
    }
}

 

package com.wanda.restful.framework.test.shorturl;

/**
 * Generator ShortUrl
 * 數據庫中需要保存長鏈與短鏈之間的關系，通過訪問短鏈跳轉到長鏈接
 *
 * @version v1.0.0
 * @author: wangyang
 * Date: 2016-9-8 Time: 15:42
 */
public class ShortUrlGenerator {
    public static void main(String[] args) {
        String sLongUrl = "http://www.baidu.com";
        for (String shortUrl : shortUrl(sLongUrl)) {
            System.out.println(shortUrl);
        }
    }

    public static String[] shortUrl(String url) {
        // 可以自定義生成 MD5 加密字符傳前的混合 KEY
        String key = "wangyang";
        // 要使用生成 URL 的字符
        String[] chars = new String[]{"a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h",
                "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t",
                "u", "v", "w", "x", "y", "z", "0", "1", "2", "3", "4", "5",
                "6", "7", "8", "9", "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H",
                "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R", "S", "T",
                "U", "V", "W", "X", "Y", "Z"
        };
        // 對傳入網址進行 MD5 加密
        String sMD5EncryptResult = (Encript.md5(key + url));
        String hex = sMD5EncryptResult;
        String[] resUrl = new String[4];
        //得到 4組短鏈接字符串
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            // 把加密字符按照 8 位一組 16 進制與 0x3FFFFFFF 進行位與運算
            String sTempSubString = hex.substring(i * 8, i * 8 + 8);
            // 這里需要使用 long 型來轉換，因為 Inteper .parseInt() 只能處理 31 位 , 首位為符號位 , 如果不用 long ，則會越界
            long lHexLong = 0x3FFFFFFF & Long.parseLong(sTempSubString, 16);
            String outChars = "";
            //循環獲得每組6位的字符串
            for (int j = 0; j < 6; j++) {
                // 把得到的值與 0x0000003D 進行位與運算，取得字符數組 chars 索引(具體需要看chars數組的長度   以防下標溢出，注意起點為0)
                long index = 0x0000003D & lHexLong;
                // 把取得的字符相加
                outChars += chars[(int) index];
                // 每次循環按位右移 5 位
                lHexLong = lHexLong >> 5;
            }
            // 把字符串存入對應索引的輸出數組
            resUrl[i] = outChars;
        }
        return resUrl;
    }
}

 

參考資料

• 短址(short URL)原理及其實現
• 關於微博內容中的短地址ShortURL