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背景

需要设计一个短链接系统，主要功能主要有如下几点：

ToB：

1. 输入一个长链接，转换成短链接。
2. 这个短链接有时效性，可以设定指定过期时间。
3. 这个系统的每天会生成千万级别的短链接。
4. 数据具备可分析功能。

ToC：

1. 用户可以通过短链接访问到长链接。
2. 系统每天访问链接的流量在10亿QPS。

问题

通过上述背景，我们可以分析出以下几个问题：

1. 长链接如何转化成短链接，短链接又如何映射成长链接？
2. 短链接的时效性如何保证？
3. 系统每天的读写很高，怎么保证系统的稳定性和可用性？
4. 数据可分析，数据就要持久化，用什么样的数据库？

方案

针对上述提到的问题，我们来逐一分析。

链接转化

如何将长链接转换成短链接，目前已经有很多开源工具都可以支持。

1. C1N短网址(c1n.cn)

2. Bitly

3. TinyURL

4. Rebrandly

5. Shorte.st

6. T2M

7. ClickMeter

8. Ow.ly

如上图，我们将长链接转换成了短链接，整个URL都变了，域名也变了，所以我们需要有自己的独立域名，根据后面的k5C6M找到原始的长链接，进行重定向即可。

我们可以为每一个长链接生成一个全局唯一ID，通过ID可以定位到具体的链接，此时我们只需要根据ID，就可以找到原始长链接，然后将流量重定向即可。

每天庞大的数据生成，需要考虑到ID的生成策略，和数据量的支持，以及短链接的不可预测功能。

这里给出一种策略，可以基于TDDL的全局唯一序列思想生成ID，比如，我们设定全局唯一ID的长度为19位，组成方式为2+13+4；前两位短链接标识符，中间13位为全局唯一序列，后4位为随机数，保证ID的不可预测。

虽然这样很好了，但是19位数字也有点太长了，我们将这19位数字转换成64进制，这样就短了一些。

这样我们就完成了链接转化。

链接时效

链接时效，我们很容易想到使用Redis，同时Redis也可以保证系统的读写性能，Redis单机的读写QPS能到10万级。

我们系统每天的QPS有10亿，每天10亿流量，是在一段时间内集中？还是全天比较平均？假设一天在4小时内流量比较聚集，平均每秒的QPS有6万。

做好Redis的高可用主从架构，抗住这些流量问题不大，但是Redis里的数据是会过期的，
我们的数据该如何分析呢？

数据分析

数据的持久化，我们有很多方式：Redis、MySQL、离线表等。

Redis虽然有持久化机制，但是数据具有时效性，随时会过期。

MySQL可以，但是数据量这么庞大，并且我们只是为了做数据分析，对数据的实时性要求并不高，所以MySQL也不考虑。

离线表非常适合我们的诉求，成本又低，又可以存大量数据。但是我们在什么时候存进去呢？

我们可以在缓存失效的节点将数据存进去，具体方案：

1. 监听Redis缓存失效事件
2. 考虑到流量突增的情况，应用层通过MQ处理该事件
3. 监听MQ，将数据写入离线表。