使用Go语言开发一个短链接服务：四、生成code算法

章节

 使用Go语言开发一个短链接服务：一、基本原理　　

 使用Go语言开发一个短链接服务：二、架构设计

 使用Go语言开发一个短链接服务：三、项目目录结构设计

 使用Go语言开发一个短链接服务：四、生成code算法

 使用Go语言开发一个短链接服务：五、添加和获取短链接

 使用Go语言开发一个短链接服务：六、链接跳转

  源码：https://gitee.com/alxps/short_link

　　上一篇介绍了项目目录接口，这篇将实现短链接code算法。

前言

  假如某个用户，有个长链接为：https://github.com/gin-gonic/gin/blob/master/internal/bytesconv/bytesconv_1.19.go，我们短链接服务域名为https://a.b.c，为这个长链接生成对应的短链接为https://a.b.c/N26jas。这里code便是Na6jas。

  code必须满足以下几个要求：

    1、只包含，大小写字母或数字

    2、短

    3、唯一

  大小字母加上数字，共62个，当code长度为N时，code可以有62的N次方个。N为5、6、7，code个数大约为1600万， 568亿， 3.5万亿。586亿够用，因此系统code长度为6，够短。

如何生成唯一code

  这还不简单！生成6位随机大小写字母或数字的字符，数据库存在，重新随机生成，递归直到不冲突。本篇完……，当然不是。

  至于如何生成6位随机大小写字母或数字，可以看看这篇文章：Golang 生成随机字符串的八种方式与性能测试。文章随机字符串只有大小写字母，我们在此基础上稍作修改，代码如下：

package service

import (
	"math/rand"
	"time"
	"unsafe"
)

const letters = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

var src = rand.NewSource(time.Now().UnixNano())

const (
	// 6 bits to represent a character index
	charIdBits = 6
	// All 1-bits as many as charIdBits
	charIdMask = 1<<charIdBits - 1
	// 由于现在包含了62个字符，计算新的charIdMax
	charIdMax = 63 / charIdBits
	// 字符集的大小
	charsetSize = len(letters)
)

func randStr(n int) string {
	b := make([]byte, n)
	for i, cache, remain := n-1, src.Int63(), charIdMax; i >= 0; {
		if remain == 0 {
			cache, remain = src.Int63(), charIdMax
		}
		if idx := int(cache & charIdMask); idx < charsetSize {
			b[i] = letters[idx]
			i--
		}
		cache >>= charIdBits
		remain--
	}
	return unsafe.String(unsafe.SliceData(b), len(b))
}

  但是，我想法是，code要根据用户id和长链接url推算出来，即相同的user_id+long_url，每次得到的code都一样。先上代码，再讲思路

package service

import (
	"crypto/md5"
	"encoding/hex"
	"hash/fnv"
	"io"
	"unsafe"

	"github.com/1911860538/short_link/config"
)

const letters = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

var confCodeLen = config.Conf.Core.CodeLen

// GenCode
func GenCode(userId string, longUlr string, salt string) (string, error) {
	// 首先对userId+longUrl+salt md5 主要为了防止longUrl包含汉字等字符串
	hasher := md5.New()
	if _, err := io.WriteString(hasher, userId+longUlr+salt); err != nil {
		return "", err
	}
	hashStr := hex.EncodeToString(hasher.Sum(nil))

	stepLen := len(hashStr) / confCodeLen
	remain := len(hashStr) % confCodeLen
	if remain > 0 {
		stepLen += 1
	}
	lettersLen := uint32(len(letters))
	b := make([]byte, confCodeLen)

	for i := 0; i < confCodeLen; i++ {
		// 根据要生成的code长度，切分md5字符串
		var piece string
		if remain > 0 && i == confCodeLen-1 {
			piece = hashStr[i*stepLen : i*stepLen+remain]
		} else {
			piece = hashStr[i*stepLen : i*stepLen+stepLen]
		}

		// 为切片元素生成对应的整形数值
		h := fnv.New32a()
		pieceBytes := unsafe.Slice(unsafe.StringData(piece), len(piece))
		if _, err := h.Write(pieceBytes); err != nil {
			return "", err
		}
		pieceHash32 := h.Sum32()

		// 切片字符的整形，取len(letters)余数，并取letters索引为该余数的letter
		letterIdx := pieceHash32 % lettersLen
		b[i] = letters[letterIdx]
	}

	return unsafe.String(unsafe.SliceData(b), len(b)), nil
}

  比如user_id为"1f70a466-1449-4676-b2d7-2037341c718e"，long_url为"https://i.cnblogs.com/posts/edit;postId=18090256"：

    1、将user_id+long_url字符串，生成md5的哈希字符串，这一步是为了得到固定长度的字符。结果为，"101360eb993b977d9f6969813ee84338"

    2、根据要生成的code长度，切分步骤1的字符串。我们要得到6位code，因而我们将得到的字符切片结果为，["101360", "eb993b", "977d9f", "696981", "3ee843", "38"]

    3、接着我们对步骤2每个字符切片元素，使用fnv哈希，获得uint32，结果为[791694210, 3988549581, 2254501405, 2706880430, 3291227237, 2414894606]

    4、对步骤3，uint32切片，每个元素，取letters长度余数，获得余数切片，[28, 53, 55, 48, 17, 0]

    5、取letters索引为步骤4余数切片的字母或数字字符，得到最终结果，"2RTMra"

  步骤3/4参考了一致性哈希。当然，上面两种获取6位code方式凭个人想法哈，网上也有其它算法实现可参考。本项目中使用上面说的后者。

总结

  本篇讲了短链接code生成逻辑，下一篇讲添加和获取短链接逻辑。