• 一般比较多的长链接转短链接的方法是对URL计算MD5，然后对MD5取指定位数的随机值。但是这种会导致冲突，可能需要在处理冲突产生比较大的开销。
• 可以使用类似雪花ID的方法来产生随机数，这样可以保证随机数的递增。
• 思路如下：

  • 产生一个54位的long值，组成：机器id（3位） + 时间戳（41位） + 随机值（10位），一共54位

  • 然后没6位将其转化为64进制，每一位分别用：0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ+-来替代。

  • 最后产生一个短链接。

  • 代码如下：

    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
    
    @Slf4j
    public class ShortLink {
    
        public ShortLink(byte machineId) {
            this.machineId = machineId;
        }
    
        /**
         * 用于生成短链接的字符
         */
        private final static char[] AVAILABLE_CHARS = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ+-".toCharArray();
        /**
         * 用于产生随机数
         */
        private final ThreadLocalRandom random = ThreadLocalRandom.current();
        /**
         * 末尾随机值所占位数
         */
        private final static int RANDOM_ID_COUNT = 1 << 10;
        /**
         * 机器id
         */
        private final byte machineId;
    
        public String nextShortLink(String url){
            return generateShortLink(machineId, url);
        }
    
        /**
         * 生成短链接
         * 组成：机器id（3位） + 时间戳（41位） + 随机值（10位），一共54位
         *
         * @param machineId 机器id
         * @param url       url
         * @return {@link String}
         */
        private String generateShortLink(byte machineId, String url) {
            long id = generateId(machineId, url);
            char[] chars = new char[9];
            chars[0] = AVAILABLE_CHARS[(int) (id & 0x3fL)];
            chars[1] = AVAILABLE_CHARS[(int) ((id & 0xfc0L) >> 6)];
            chars[2] = AVAILABLE_CHARS[(int) ((id & 0x3f000L) >> 12)];
            chars[3] = AVAILABLE_CHARS[(int) ((id & 0xfc0000L) >> 18)];
            chars[4] = AVAILABLE_CHARS[(int) ((id & 0x3f000000L) >> 24)];
            chars[5] = AVAILABLE_CHARS[(int) ((id & 0xfc0000000L) >> 30)];
            chars[6] = AVAILABLE_CHARS[(int) ((id & 0x3f000000000L) >> 36)];
            chars[7] = AVAILABLE_CHARS[(int) ((id & 0xfc0000000000L) >> 42)];
            chars[8] = AVAILABLE_CHARS[(int) ((id & 0x3f000000000000L) >> 48)];
            return new String(chars);
        }
    
        /**
         * 生成id，用于后续生成短网址
         *
         * @param machineId 机器id
         * @param url       url
         * @return {@link long}
         */
        private long generateId(byte machineId, String url) {
            if (machineId < 0 || machineId > 7) {
                throw new RuntimeException("机器ID错误");
            }
            int hashCode = url.hashCode();
            long timestamp = System.currentTimeMillis();
            long randomId = hash(hashCode, timestamp) % RANDOM_ID_COUNT;
            log.info("机器id为：{}，对应的二进制为：{}；时间戳为：{}，对应的二进制为：{}；随机值为：{}，对应的二进制为：{}"
                    , machineId, Long.toBinaryString(machineId), timestamp, Long.toBinaryString(timestamp), randomId, Long.toBinaryString(randomId));
            return ((long) machineId << 51) | (timestamp << 10) | (randomId);
        }
    
        /**
         * 计算一个hash，由于hash只有32位，所以要扩散
         *
         * @param hashcode  hashcode
         * @param timestamp 时间戳
         * @return long
         */
        private long hash(long hashcode, long timestamp) {
            long randomVal = random.nextLong(timestamp & hashcode);
            return randomVal ^ timestamp;
        }
    }