系统设计面试：设计一个 URL 短链接服务

几乎所有系统设计面试都会出现这道题。

需求澄清

• 功能：长 URL → 短 URL，访问短 URL → 302 跳转到长 URL
• 规模：日生成 1 亿条，读写比 100:1
• 短链接长度：7 位字符（62^7 ≈ 3.5 万亿，够用）

核心算法：Base62 编码

CHARS = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

def id_to_short(id: int) -> str:
    result = []
    while id > 0:
        result.append(CHARS[id % 62])
        id //= 62
    return "".join(reversed(result))

分布式场景下，用 Snowflake ID 生成唯一 ID，再 Base62 编码。

数据库设计

CREATE TABLE urls (
  id BIGINT PRIMARY KEY,
  short_key VARCHAR(10) UNIQUE NOT NULL,
  original_url TEXT NOT NULL,
  created_at TIMESTAMP DEFAULT NOW()
);
CREATE INDEX idx_short_key ON urls(short_key);

为什么不用 MySQL 自增 ID：分布式场景下多实例会冲突。

缓存策略

读多写少 → Redis 缓存热点 URL：

用户访问短链 → Redis GET → 命中？302跳转 : 查MySQL → 写Redis → 302

缓存策略：LRU，过期时间 7 天。预估 20% 的 URL 承担 80% 访问量。

关键数字

短链接问题的精髓在于「唯一 ID 生成」+「缓存策略」，其他都是常规操作。