【Java】短 URL 生成器设计：百亿短 URL 怎样做到无冲突？

一、内容分析

在社交媒体上，人们经常需要分享一些URL，但是有些URL可能会很长，比如：https://geek.qq.org/hybrid/pvip?utm_source=geek-pc-discover-banner&utm_term=geek-pc-discover-banner

这样长的URL显然体验并不友好。我们期望分享的是一些更短、更易于阅读的短URL，比如像 http://1.cn/ScW4dt 这样的。当用户点击这个短URL的时候，可以重定向访问到原始的链接地址。为此我们将设计开发一个短URL生成器，产品名称是“Fuxi（伏羲）”。

我们预计Fuxi需要管理的短URL规模在百亿级别，并发吞吐量达到数万级别。这个量级的数据对应的存储方案是什么样的？用传统的关系数据库存储，还是有其他更简单的办法？此外，如何提升系统的并发处理能力呢？这些是我们今天要重点考虑的问题。

8.1 需求分析

短URL生成器，也称作短链接生成器，就是将一个比较长的URL生成一个比较短的URL，当浏览器通过短URL生成器访问这个短URL的时候，重定向访问到原始的长URL目标服务器，访问时序图如下。

对于需要展示短URL的应用程序，由该应用调用短URL生成器生成短URL，并将该短URL展示给用户，用户在浏览器中点击该短URL的时候，请求发送到短URL生成器（短URL生成器以HTTP服务器的方式对外提供服务，短URL域名指向短URL生成器），短URL生成器返回HTTP重定向响应，将用户请求重定向到最初的原始长URL，浏览器访问长URL服务器，完成请求服务。

8.1.1 短URL生成器的用例图

1. 用户client程序可以使用短URL生成器Fuxi为每个长URL生成唯一的短URL，并存储起来。
2. 用户可以访问这个短URL，Fuxi将请求重定向到原始长URL。
3. 生成的短URL可以