1 背景
前段时间收到极客时间的短信，对里头的短网址产生了兴趣。
本人在随手有开发过一个文件网关，它的职责是透明分布式文件存储实现，产生一个可以在公网访问的链接。但这个链接的问题有两个问题：
第一是太长了，不适合对文字长度敏感的场景，比如短信，按字数收费；
第二是不安全，把分布式ID直接暴露在链接里，有被暴力迭代的隐患；
假以短网址系统，将解决以上两个问题。
2 短网址系统
各类业务中普遍存在长网址，而且增量多，并发高。如果要生成对应的短网址，那么短网址系统的性能必须足够优秀。
生成短网址主要两个方案：哈希方案、自增序列方案。
2.1 哈希方案
短网址 = toBase62（MurmurHash（长网址））
该方案的关键是 哈希函数的选择 以及 哈希冲突的处理。
哈希函数的选择，虽然已经有 MD5、SHA1 等加密型哈希函数，但 MurmurHash 表现出更快的的运算速度（10倍），更均匀的分布特征，当之无愧拔得头筹。
解决哈希冲突，有两个途径：
- 在原有长网址的末尾添加1～N个自定义字符串，一直尝试到没有冲突为止；
- 洗牌算法，打乱原有的值，一直洗牌到没有冲突为止；
以上两个途径都要求多次尝试，直至冲突解决，那么这个查重的算法就很重要。对于低并发场景，最直接就是利用数据库索引保持唯一性，对于高并发场景，需要引入布隆过滤器。
2.2 自增序列方案
短网址 = toBase62（自增序列发号器（长网址））
该方案的实现有4个：UUID、Snowflake、Redis、MySql发号表。
前两个方案都是算法实现，其中UUID随机无序，不是一个真正意义上的自增序列，在入库时添加索引会引起页分裂。
Snowflake 在随手有现成的实现，针对时钟回拨问题有预案，详见参考6。
Redis 实现我不喜欢，除了要做额外的持久化以外，每次发号必定产生一次网络IO，Redis响应再快，也没有CPU运算快。
MySql 发号表天然持久化，虽然有网络IO，但只要申请一次，号段内的发号均为ID自增操作，比算法实现更快。缺点是发了1000万个号段后原则上要分表分库（实际上随手的用户表5千万行没做分表也没问题），但仔细想想，发号表几乎没有查询场景，所以这个缺点很小。
3 总结
Snowflake在解决了时钟回拨问题后，可以保证不产生重复ID，不需要持久化，不需要布隆过滤器，是最理想的短网址系统方案。
参考中提到的 OpenResty，从原理来看减少了开发成本、维护成本，同时提升了性能，像短网址系统这种一次性买卖，可以考虑上 OpenResty。
Reference
[1] 高性能短链设计
[2] 基于MySql的短链系统
[3] MurmurHash算法
[4] 阴阳布隆过滤器
[5] 洗牌算法
[6] InnoDB中的页合并与分裂
[7] 分布式ID增强篇--优化时钟回拨问题