SpringBoot實(shí)現(xiàn)短鏈接系統(tǒng)的使用示例
更新時(shí)間：2023年09月25日 10:13:08 作者：笑的像個(gè)child
由于短鏈接可能涉及到用戶隱私和安全問(wèn)題,所以短鏈接系統(tǒng)也需要符合相關(guān)的數(shù)據(jù)保護(hù)和安全標(biāo)準(zhǔn),本文主要介紹了SpringBoot實(shí)現(xiàn)短鏈接系統(tǒng)的使用示例,感興趣的可以了解一下
前言
短鏈接系統(tǒng)是一種將較長(zhǎng)的URL（統(tǒng)一資源定位符）轉(zhuǎn)換為較短的URL的服務(wù)。這種服務(wù)通常被用于URL分享，因?yàn)檩^短的URL更加方便用戶復(fù)制和粘貼，也更容易在社交媒體和其他在線平臺(tái)分享。本文使用了SpringBoot開(kāi)發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)易的短鏈接轉(zhuǎn)換接口，和短鏈接重定向接口。
一、短鏈接系統(tǒng)入門??
1. 什么是短鏈接系統(tǒng)？
短鏈接系統(tǒng)是一種將較長(zhǎng)的URL轉(zhuǎn)換成較短URL的服務(wù)。當(dāng)用戶點(diǎn)擊短鏈接時(shí)，他們會(huì)被重定向到原始URL。短鏈接系統(tǒng)在社交媒體平臺(tái)（如微博）上特別有用，因?yàn)樵谶@些平臺(tái)上，限制了可以發(fā)布的文字?jǐn)?shù)量。使用短鏈接服務(wù)可以節(jié)省空間，使URL更短，更方便用戶輸入。
短鏈接有什么優(yōu)勢(shì)：
- 便捷分享: 短鏈接更短、更易分享，適用于社交媒體、短信、郵件等場(chǎng)景，提供更美觀的外觀。
- 提高用戶體驗(yàn): 短鏈接可以簡(jiǎn)化用戶輸入，減少用戶訪問(wèn)鏈接時(shí)的操作，提升用戶體驗(yàn)
- 推廣和營(yíng)銷: 短鏈接可以用于推廣和營(yíng)銷活動(dòng)，跟蹤廣告點(diǎn)擊和轉(zhuǎn)化率，幫助優(yōu)化營(yíng)銷策略
2. 準(zhǔn)備工作
（1）創(chuàng)建一個(gè)maven項(xiàng)目
（2）引入相關(guān)依賴
繼承spring boot parent項(xiàng)目
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>3.1.0</version>
</parent>引入spring boot maven插件
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>引入spring boot提供的starter
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>引入lombok插件
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>引入ORM框架JPA
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>引入Google開(kāi)源的Java庫(kù)
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>30.1.1-jre</version>
</dependency>增加application.yaml配置文件
server:
port: 8888
spring:
application:
name: shorten-service
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/shorten_db?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true&serverTimezone=UTC
username: root
password: xxxx #修改成自己的密碼
jpa:
hibernate:
ddl-auto: create-drop
properties:
hibernate:
show_sql: true
format_sql: true（3）創(chuàng)建啟動(dòng)類
package org.shortenservice;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class ShortenServiceApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ShortenServiceApplication.class, args);
}
}（4）自定義RESTful結(jié)果封裝類
public class ResponseResult<T> {
private String code;
private String msg;
private T data;
}（5）創(chuàng)建響應(yīng)工具類
package org.shortenservice.common;
public class ResultUtils {
private ResultUtils() {}
public static <T> ResponseResult success(T data) {
return build("200", "success", data);
}
public static ResponseResult success() {
return build("200", "success", null);
}
public static boolean isSuccess(String code) {
return "200".equals(code);
}
public static ResponseResult failure(String msg) {
return build("500", msg, null);
}
public static ResponseResult failure(String code, String msg) {
return build(code, msg, null);
}
public static <T> ResponseResult failure(String code, String msg, T data) {
return build(code, msg, data);
}
public static <T> ResponseResult<T> build(String code, String msg, T data) {
return new ResponseResult<>(code, msg, data);
}
}二、核心功能實(shí)現(xiàn)??
1. 實(shí)現(xiàn)Base62編碼
package org.shortenservice.utils;
public class Base62Utils {
private static final String BASE62 = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
private Base62Utils() {
}
public static String idToShortKey(long id) {
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
while (id > 0) {
stringBuilder.append(BASE62.charAt((int) (id % 62)));
id = id / 62;
}
while (stringBuilder.length() < 6) {
stringBuilder.append(0);
}
return stringBuilder.reverse().toString();
}
public static long shortKeyToId(String shortKey) {
long id = 0;
for (int i = 0; i < shortKey.length(); i++) {
id = id * 62 + BASE62.indexOf(shortKey.charAt(i));
}
return id;
}
}
方法解釋
idToShortKey方法：
- 創(chuàng)建一個(gè)StringBuilder對(duì)象，用于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換后的字符串。
- 使用while循環(huán)，當(dāng)id大于0時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體。在循環(huán)體中，首先計(jì)算id除以62的余數(shù)，然后將余數(shù)對(duì)應(yīng)的BASE62字符添加到StringBuilder對(duì)象中。接著，將id除以62,更新id的值。
- 當(dāng)id小于等于0時(shí)，跳出循環(huán)。此時(shí)，StringBuilder對(duì)象中的字符串長(zhǎng)度可能小于6。為了確保字符串長(zhǎng)度為6,使用另一個(gè)while循環(huán)，在StringBuilder對(duì)象的開(kāi)頭添加0,直到其長(zhǎng)度達(dá)到6。
- 最后，將StringBuilder對(duì)象反轉(zhuǎn)，并將其轉(zhuǎn)換為字符串返回。
shortKeyToId方法：
- 創(chuàng)建一個(gè)名為id的長(zhǎng)整型變量，初始值為0。
- 使用for循環(huán)遍歷shortKey字符串中的每個(gè)字符。在循環(huán)體中，首先計(jì)算當(dāng)前字符在BASE62字符串中的索引值，然后將id乘以62,再加上當(dāng)前字符的索引值。將結(jié)果賦值給id。
- 當(dāng)所有字符都遍歷完畢后，返回id作為最終結(jié)果。
2. 創(chuàng)建實(shí)體類
package org.shortenservice.model;
import jakarta.persistence.Column;
import jakarta.persistence.Entity;
import jakarta.persistence.GeneratedValue;
import jakarta.persistence.GenerationType;
import jakarta.persistence.Id;
import jakarta.persistence.Index;
import jakarta.persistence.Table;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.hibernate.annotations.CreationTimestamp;
import java.time.Instant;
@Entity
@Table(name = "t_url_map", indexes = {@Index(columnList = "longUrl", unique = true),
@Index(columnList = "expireTime", unique = false)})
@Data
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class UrlMap {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
private String longUrl;
private Instant expireTime;
@CreationTimestamp
private Instant creationTime;
}3. 創(chuàng)建Dao層
package com.shorten.dao;
import com.shorten.model.UrlMap;
import org.springframework.data.repository.CrudRepository;
import java.time.Instant;
import java.util.List;
public interface UrlMapDao extends CrudRepository<UrlMap, Long> {
UrlMap findFirstByLongUrl(String longUrl);
List<UrlMap> findByExpireTimeBefore(Instant instant);
}4. 創(chuàng)建service層
package org.shortenservice.service;
import jakarta.annotation.Resource;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.shortenservice.dao.UrlMapDao;
import org.shortenservice.model.UrlMap;
import org.shortenservice.utils.Base62Utils;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.time.Instant;
import java.time.temporal.ChronoUnit;
import java.util.Optional;
@Service
@Slf4j
public class UrlMapService {
@Resource
UrlMapDao urlMapDao;
public String encode(String longUrl) {
UrlMap urlMap = urlMapDao.findFirstByLongUrl(longUrl);
if (urlMap == null) {
urlMap = urlMapDao.save(UrlMap.builder()
.longUrl(longUrl)
.expireTime(Instant.now().plus(30, ChronoUnit.DAYS))
.build());
log.info("create urlMap:{}", urlMap);
}
return Base62Utils.idToShortKey(urlMap.getId());
}
public Optional<String> decode(String shortKey) {
long id = Base62Utils.shortKeyToId(shortKey);
return urlMapDao.findById(id).map(UrlMap::getLongUrl);
}
}5. 編寫測(cè)試接口
package org.shortenservice.controller;
import jakarta.annotation.Resource;
import org.shortenservice.common.ResponseResult;
import org.shortenservice.common.ResultUtils;
import org.shortenservice.service.UrlMapService;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.servlet.view.RedirectView;
import java.util.Map;
@RestController
public class UrlMapController {
private static final String DOMAIN = "http://127.0.0.1:8888/";
@Resource
private UrlMapService urlMapService;
/***
* 長(zhǎng)鏈接轉(zhuǎn)短鏈接
* @param longUrl 長(zhǎng)鏈接
* @return ResponseResult
*/
@PostMapping("/shorten")
public ResponseResult<Map> shorten(@RequestParam("longUrl") String longUrl) {
String encode = urlMapService.encode(longUrl);
return ResultUtils.success(Map.of("shortKey", encode,
"shortUrl", DOMAIN + encode));
}
/***
* 短鏈接重定向
* @param shortKey 短鏈接
* @return RedirectView
*/
@GetMapping("/{shortKey}")
public RedirectView redirect(@PathVariable("shortKey") String shortKey) {
return urlMapService.decode(shortKey).map(RedirectView::new)
.orElse(new RedirectView("/sorry"));
}
@GetMapping("/sorry")
public String sorry() {
return "抱歉，未找到頁(yè)面！";
}
}6. 使用curl測(cè)試
#將長(zhǎng)鏈接轉(zhuǎn)為短鏈接 curl -XPOST "localhost:8888/shorten?longUrl=https://i.csdn.net/#/user-center/profile?spm=1011.2415.3001.5111" #訪問(wèn)短鏈接重定向到目標(biāo)網(wǎng)站 curl -i "http://127.0.0.1:8888/000003"
數(shù)據(jù)庫(kù)中也存儲(chǔ)了相關(guān)數(shù)據(jù)
三、系統(tǒng)優(yōu)化??
1. 緩存簡(jiǎn)介
什么是緩存
緩存（Caching）是一種用于提高數(shù)據(jù)處理速度的技術(shù)，涉及到了計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等多個(gè)領(lǐng)域。緩存的主要原理是將經(jīng)常使用或最近使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在快速訪問(wèn)的存儲(chǔ)設(shè)備中，這樣在需要這些數(shù)據(jù)時(shí)，就可以更快地獲取到它們，從而提高系統(tǒng)的整體性能。
在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，緩存通常指的是存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)的地方，這些數(shù)據(jù)可能是來(lái)自于計(jì)算過(guò)程中的結(jié)果，也可能是來(lái)自于磁盤、網(wǎng)絡(luò)等慢速存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)副本。緩存中的數(shù)據(jù)通常是根據(jù)一定的算法進(jìn)行管理和替換的，以確保緩存中的數(shù)據(jù)是最需要或最常用的。
引入的緩存用于解決哪些問(wèn)題
- 高并發(fā)訪問(wèn)： 在高并發(fā)情況下，數(shù)據(jù)源可能會(huì)受到過(guò)大的負(fù)載，通過(guò)緩存可以減輕數(shù)據(jù)源的壓力，提高系統(tǒng)的性能和響應(yīng)速度。
- 頻繁訪問(wèn)： 對(duì)于頻繁被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，通過(guò)緩存可以減少重復(fù)的數(shù)據(jù)讀取，提高效率。
- 數(shù)據(jù)計(jì)算： 對(duì)于一些需要復(fù)雜計(jì)算的數(shù)據(jù)，將計(jì)算結(jié)果緩存起來(lái)可以節(jié)省計(jì)算時(shí)間和資源。
- 數(shù)據(jù)共享： 緩存可以在不同的組件、模塊或服務(wù)之間共享數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的可用性和共享性。
- 離線訪問(wèn)： 緩存可以在斷網(wǎng)或無(wú)法連接數(shù)據(jù)源的情況下，仍然提供某些數(shù)據(jù)的訪問(wèn)能力。
本地緩存 VS 分布式緩存
分布式緩存：
概念： 分布式緩存是一種將緩存數(shù)據(jù)分布在多個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上的緩存系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)和管理大量的數(shù)據(jù)。
優(yōu)點(diǎn)：
- 可擴(kuò)展性： 分布式緩存可以通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)水平擴(kuò)展，以應(yīng)對(duì)大規(guī)模的數(shù)據(jù)和高并發(fā)訪問(wèn)。
- 高可用性： 分布式緩存通常采用復(fù)制和備份機(jī)制，確保即使有節(jié)點(diǎn)故障，仍然能夠提供可靠的緩存服務(wù)。
- 跨節(jié)點(diǎn)共享： 多個(gè)應(yīng)用實(shí)例可以共享同一分布式緩存，提高數(shù)據(jù)共享和協(xié)作能力。
- 靈活的存儲(chǔ)后端： 分布式緩存可以支持多種后端存儲(chǔ)，如內(nèi)存、磁盤、數(shù)據(jù)庫(kù)等。
缺點(diǎn)：
- 復(fù)雜性： 部署、配置和管理分布式緩存系統(tǒng)可能較為復(fù)雜，需要考慮分布式系統(tǒng)的一些挑戰(zhàn)，如一致性、網(wǎng)絡(luò)延遲等。
- 性能開(kāi)銷： 分布式緩存通常需要在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可能引入一些性能開(kāi)銷。
本地緩存：
概念： 本地緩存是將緩存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在應(yīng)用程序的本地內(nèi)存中，用于臨時(shí)保存常用的數(shù)據(jù)。
優(yōu)點(diǎn)：
- 簡(jiǎn)單性： 本地緩存相對(duì)較簡(jiǎn)單，不需要搭建額外的分布式緩存系統(tǒng)。
- 低延遲： 由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地內(nèi)存中，本地緩存通常具有低延遲的讀取速度。
- 少量數(shù)據(jù)： 本地緩存適用于存儲(chǔ)相對(duì)較小的數(shù)據(jù)量，不需要進(jìn)行分布式存儲(chǔ)和管理。
缺點(diǎn)：
- 有限的擴(kuò)展性： 本地緩存只能在單個(gè)應(yīng)用實(shí)例內(nèi)使用，無(wú)法滿足多實(shí)例和分布式應(yīng)用的需求。
- 數(shù)據(jù)一致性： 不同應(yīng)用實(shí)例的本地緩存可能存在數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題，需要額外的機(jī)制來(lái)解決。
2. 引入Guava
更新service層的代碼
package org.shortenservice.service;
import com.google.common.cache.CacheBuilder;
import com.google.common.cache.CacheLoader;
import com.google.common.cache.LoadingCache;
import jakarta.annotation.PostConstruct;
import jakarta.annotation.Resource;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.shortenservice.dao.UrlMapDao;
import org.shortenservice.model.UrlMap;
import org.shortenservice.utils.Base62Utils;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.time.Instant;
import java.time.temporal.ChronoUnit;
import java.util.Optional;
@Service
@Slf4j
public class UrlMapService {
@Resource
UrlMapDao urlMapDao;
@Resource
LoadingCache<String, String> loadingCache;
@PostConstruct
public void init() {
CacheLoader<String, String> cacheLoader = new CacheLoader<String, String>() {
@Override
public String load(String s) throws Exception {
long id = Base62Utils.shortKeyToId(s);
log.info("load cache: {}", s);
return urlMapDao.findById(id).map(UrlMap::getLongUrl).orElse(null);
}
};
loadingCache = CacheBuilder.newBuilder()
.maximumSize(1000000) // 設(shè)置最大緩存大小
.build(cacheLoader);
}
public String encode(String longUrl) {
UrlMap urlMap = urlMapDao.findFirstByLongUrl(longUrl);
if (urlMap == null) {
urlMap = urlMapDao.save(UrlMap.builder()
.longUrl(longUrl)
.expireTime(Instant.now().plus(30, ChronoUnit.DAYS))
.build());
log.info("create urlMap:{}", urlMap);
}
return Base62Utils.idToShortKey(urlMap.getId());
}
public Optional<String> decode(String shortKey) {
return Optional.ofNullable(loadingCache.getUnchecked(shortKey));
}
}提示：由于短鏈接系統(tǒng)通常需要處理大量的用戶請(qǐng)求和數(shù)據(jù)，因此需要具有高效和可擴(kuò)展性。同時(shí)，由于短鏈接可能涉及到用戶隱私和安全問(wèn)題，短鏈接系統(tǒng)也需要符合相關(guān)的數(shù)據(jù)保護(hù)和安全標(biāo)準(zhǔn)。
到此這篇關(guān)于SpringBoot實(shí)現(xiàn)短鏈接系統(tǒng)的使用示例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringBoot 短鏈接內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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