SpringBoot實現(xiàn)短鏈接系統(tǒng)的使用示例

更新時間：2023年09月25日 10:13:08 作者：笑的像個child

由于短鏈接可能涉及到用戶隱私和安全問題,所以短鏈接系統(tǒng)也需要符合相關(guān)的數(shù)據(jù)保護和安全標準,本文主要介紹了SpringBoot實現(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，因為較短的URL更加方便用戶復制和粘貼，也更容易在社交媒體和其他在線平臺分享。本文使用了SpringBoot開發(fā)了一個簡易的短鏈接轉(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)是一種將較長的URL轉(zhuǎn)換成較短URL的服務(wù)。當用戶點擊短鏈接時，他們會被重定向到原始URL。短鏈接系統(tǒng)在社交媒體平臺（如微博）上特別有用，因為在這些平臺上，限制了可以發(fā)布的文字數(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。

short

短鏈接有什么優(yōu)勢：

便捷分享: 短鏈接更短、更易分享，適用于社交媒體、短信、郵件等場景，提供更美觀的外觀。
提高用戶體驗: 短鏈接可以簡化用戶輸入，減少用戶訪問鏈接時的操作，提升用戶體驗
推廣和營銷: 短鏈接可以用于推廣和營銷活動，跟蹤廣告點擊和轉(zhuǎn)化率，幫助優(yōu)化營銷策略

2. 準備工作

（1）創(chuàng)建一個maven項目

（2）引入相關(guān)依賴

繼承spring boot parent項目

<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開源的Java庫

<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、核心功能實現(xiàn)??

1. 實現(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StringBuilder對象，用于存儲轉(zhuǎn)換后的字符串。
使用while循環(huán)，當id大于0時，執(zhí)行循環(huán)體。在循環(huán)體中，首先計算id除以62的余數(shù)，然后將余數(shù)對應(yīng)的BASE62字符添加到StringBuilder對象中。接著，將id除以62,更新id的值。
當id小于等于0時，跳出循環(huán)。此時，StringBuilder對象中的字符串長度可能小于6。為了確保字符串長度為6,使用另一個while循環(huán)，在StringBuilder對象的開頭添加0,直到其長度達到6。
最后，將StringBuilder對象反轉(zhuǎn)，并將其轉(zhuǎn)換為字符串返回。

shortKeyToId方法：

創(chuàng)建一個名為id的長整型變量，初始值為0。
使用for循環(huán)遍歷shortKey字符串中的每個字符。在循環(huán)體中，首先計算當前字符在BASE62字符串中的索引值，然后將id乘以62,再加上當前字符的索引值。將結(jié)果賦值給id。
當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;
    /***
     * 長鏈接轉(zhuǎn)短鏈接
     * @param longUrl 長鏈接
     * @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，未找到頁面！";
    }
}

6. 使用curl測試

#將長鏈接轉(zhuǎn)為短鏈接
curl -XPOST "localhost:8888/shorten?longUrl=https://i.csdn.net/#/user-center/profile?spm=1011.2415.3001.5111"
#訪問短鏈接重定向到目標網(wǎng)站
curl -i "http://127.0.0.1:8888/000003"

數(shù)據(jù)庫中也存儲了相關(guān)數(shù)據(jù)

三、系統(tǒng)優(yōu)化??

1. 緩存簡介

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)，涉及到了計算機硬件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等多個領(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)存儲在快速訪問的存儲設(shè)備中，這樣在需要這些數(shù)據(jù)時，就可以更快地獲取到它們，從而提高系統(tǒng)的整體性能。

在計算機科學中，緩存通常指的是存儲臨時數(shù)據(jù)的地方，這些數(shù)據(jù)可能是來自于計算過程中的結(jié)果，也可能是來自于磁盤、網(wǎng)絡(luò)等慢速存儲設(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題

高并發(fā)訪問：在高并發(fā)情況下，數(shù)據(jù)源可能會受到過大的負載，通過緩存可以減輕數(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：對于頻繁被訪問的數(shù)據(jù)，通過緩存可以減少重復的數(shù)據(jù)讀取，提高效率。
數(shù)據(jù)計算：對于一些需要復雜計算的數(shù)據(jù)，將計算結(jié)果緩存起來可以節(jié)省計算時間和資源。
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：緩存可以在斷網(wǎng)或無法連接數(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)分布在多個服務(wù)器節(jié)點上的緩存系統(tǒng)，用于存儲和管理大量的數(shù)據(jù)。
優(yōu)點：
- 可擴展性： 分布式緩存可以通過增加節(jié)點來實現(xiàn)水平擴展，以應(yīng)對大規(guī)模的數(shù)據(jù)和高并發(fā)訪問。
- 高可用性： 分布式緩存通常采用復制和備份機制，確保即使有節(jié)點故障，仍然能夠提供可靠的緩存服務(wù)。
- 跨節(jié)點共享： 多個應(yīng)用實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。
- 靈活的存儲后端： 分布式緩存可以支持多種后端存儲，如內(nèi)存、磁盤、數(shù)據(jù)庫等。
缺點：
- 復雜性： 部署、配置和管理分布式緩存系統(tǒng)可能較為復雜，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。
- 性能開銷： 分布式緩存通常需要在網(wǎng)絡(luò)上進行數(shù)據(jù)傳輸，可能引入一些性能開銷。

本地緩存：

cache2

概念： 本地緩存是將緩存數(shù)據(jù)存儲在應(yīng)用程序的本地內(nèi)存中，用于臨時保存常用的數(shù)據(jù)。
優(yōu)點：
- 簡單性： 本地緩存相對較簡單，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相對較小的數(shù)據(jù)量，不需要進行分布式存儲和管理。
缺點：
- 有限的擴展性： 本地緩存只能在單個應(yīng)用實例內(nèi)使用，無法滿足多實例和分布式應(yīng)用的需求。
- 數(shù)據(jù)一致性： 不同應(yīng)用實例的本地緩存可能存在數(shù)據(jù)不一致的問題，需要額外的機制來解決。

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求和數(shù)據(jù)，因此需要具有高效和可擴展性。同時，由于短鏈接可能涉及到用戶隱私和安全問題，短鏈接系統(tǒng)也需要符合相關(guān)的數(shù)據(jù)保護和安全標準。

到此這篇關(guān)于SpringBoot實現(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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SpringBoot實現(xiàn)短鏈接系統(tǒng)的使用示例

目錄

前言

一、短鏈接系統(tǒng)入門??

1. 什么是短鏈接系統(tǒng)？

2. 準備工作

（1）創(chuàng)建一個maven項目

（2）引入相關(guān)依賴

（3）創(chuàng)建啟動類

（4）自定義RESTful結(jié)果封裝類

（5）創(chuàng)建響應(yīng)工具類

二、核心功能實現(xiàn)??

1. 實現(xiàn)Base62編碼

2. 創(chuàng)建實體類

3. 創(chuàng)建Dao層

4. 創(chuàng)建service層

5. 編寫測試接口

6. 使用curl測試

三、系統(tǒng)優(yōu)化??

1. 緩存簡介

2. 引入Guava

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一、短鏈接系統(tǒng)入門??

1. 什么是短鏈接系統(tǒng)？

2. 準備工作

（1）創(chuàng)建一個maven項目

（2）引入相關(guān)依賴

（3）創(chuàng)建啟動類

（4）自定義RESTful結(jié)果封裝類

（5）創(chuàng)建響應(yīng)工具類

二、核心功能實現(xiàn)??

1. 實現(xiàn)Base62編碼

2. 創(chuàng)建實體類

3. 創(chuàng)建Dao層

4. 創(chuàng)建service層

5. 編寫測試接口

6. 使用curl測試

三、系統(tǒng)優(yōu)化??

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