php 短网址的生成和还原原理
2012-07-12 00:00
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【转】微博短网址生成算法原理 by cubeking
2012-02-03 10:49
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短网址(Short URL),顾名思义就是在形式上比较短的网址。通常用的是asp或者php转向,在Web 2.0的今天,不得不说,这是一个潮流。目前已经有许多类似服务,借助短网址您可以用简短的网址替代原来冗长的网址,让使用者可以更容易的分享链接。 例如:http://t.cn/SzjPjA 表示http://hi.baidu.com/cubeking/ 短网址服务,可能很多朋友都已经不再陌生,现在大部分微博、手机邮件提醒等地方已经有很多应用模式了,并占据了一定的市场。估计很多朋友现在也正在使用。 看过新浪的短连接服务,发现后面主要有6个字符串组成,于是第一个想到的就是原来公司写的一个游戏激活码规则,也就是下面的算法2, 26个大写字母 26小写字母,10个数字,随机生成6个然后插入数据库对应一个id,短连接跳转的时候,根据字符串查询到对应id,即可实现相应的跳转!不过2的62次方,不知道有没有重复的,小概率可以,但是对应不是很大的网站应该足够了 自从twitter推出短网址(shorturl),继之国内各大微博跟风,google公开goo.gl使用API,短网址之风愈演愈烈.不得不说这是一个新兴又一大热门web2.0服务.现整理一下,包括完整短网址网站,短网址生成原理,算法举例,以及优劣比较,同时还介绍几个phper个人实现的. 算法原理 算法一 1)将长网址md5生成32位签名串,分为4段, 每段8个字节; 2)对这四段循环处理, 取8个字节, 将他看成16进制串与0x3fffffff(30位1)与操作, 即超过30位的忽略处理; 3)这30位分成6段, 每5位的数字作为字母表的索引取得特定字符, 依次进行获得6位字符串; 4)总的md5串可以获得4个6位串; 取里面的任意一个就可作为这个长url的短url地址; 这种算法,虽然会生成4个,但是仍然存在重复几率,下面的算法一和三,就是这种的实现. 算法二 a-zA-Z0-9 这64位取6位组合,可产生500多亿个组合数量.把数字和字符组合做一定的映射,就可以产生唯一的字符串,如第62个组合就是aaaaa9,第63个组合就是aaaaba,再利用洗牌算法,把原字符串打乱后保存,那么对应位置的组合字符串就会是无序的组合。 把长网址存入数据库,取返回的id,找出对应的字符串,例如返回ID为1,那么对应上面的字符串组合就是bbb,同理 ID为2时,字符串组合为bba,依次类推,直至到达64种组合后才会出现重复的可能,所以如果用上面的62个字符,任意取6个字符组合成字符串的话,你的数据存量达到500多亿后才会出现重复的可能。 具体参看这里彻底完善新浪微博接口和超短URL算法,算法四可以算作是此算法的一种实现,此算法一般不会重复,但是如果是统计的话,就有很大问题,特别是对域名相关的统计,就抓瞎了. 简单生成短网址方法
短网址算法 枚举 代码如下: <?php function shorturl($input) { $base32 = array ( ‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’, ‘f’, ‘g’, ‘h’, ‘i’, ‘j’, ‘k’, ‘l’, ‘m’, ‘n’, ‘o’, ‘p’, ‘q’, ‘r’, ‘s’, ‘t’, ‘u’, ‘v’, ‘w’, ‘x’, ‘y’, ‘z’, ’0′, ’1′, ’2′, ’3′, ’4′, ’5′ ); $hex = md5($input); $hexLen = strlen($hex); $subHexLen = $hexLen / 8; $output = array(); for ($i = 0; $i < $subHexLen; $i++) { $subHex = substr ($hex, $i * 8, 8); $int = 0x3FFFFFFF & (1 * (’0x’.$subHex)); $out = ”; for ($j = 0; $j < 6; $j++) { $val = 0x0000001F & $int; $out .= $base32[$val]; $int = $int >> 5; } $output[] = $out; } return $output; } ?> 另一个是纯随机数算法 <?php function random($length, $pool = ”) { $random = ”; if (empty($pool)) { $pool = ‘abcdefghkmnpqrstuvwxyz’; $pool .= ’23456789′; } srand ((double)microtime()*1000000); for($i = 0; $i < $length; $i++) { $random .= substr($pool,(rand()%(strlen ($pool))), 1); } return $random; } ?> 各大微博短网址(ShortUrl)的算法 ,第一种算法的C#实现 <?php // 这是c#代码,受编辑器的限制,只能用php public static string[] ShortUrl(string url) { //可以自定义生成MD5加密字符传前的混合KEY string key = “Leejor”; //要使用生成URL的字符 string[] chars = new string[]{ “a”,”b”,”c”,”d”,”e”,”f”,”g”,”h”, “i”,”j”,”k”,”l”,”m”,”n”,”o”,”p”, “q”,”r”,”s”,”t”,”u”,”v”,”w”,”x”, “y”,”z”,”0″,”1″,”2″,”3″,”4″,”5″, “6″,”7″,”8″,”9″,”A”,”B”,”C”,”D”, “E”,”F”,”G”,”H”,”I”,”J”,”K”,”L”, “M”,”N”,”O”,”P”,”Q”,”R”,”S”,”T”, “U”,”V”,”W”,”X”,”Y”,”Z” }; //对传入网址进行MD5加密 string hex = System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(key + url, “md5″); string[] resUrl = new string[4]; for (int i = 0; i < 4; i++) { //把加密字符按照8位一组16进制与0x3FFFFFFF进行位与运算 int hexint = 0x3FFFFFFF & Convert.ToInt32(“0x” + hex.Substring(i * 8, 8), 16); string outChars = string.Empty; for (int j = 0; j < 6; j++) { //把得到的值与0x0000003D进行位与运算,取得字符数组chars索引 int index = 0x0000003D & hexint; //把取得的字符相加 outChars += chars[index]; //每次循环按位右移5位 hexint = hexint >> 5; } //把字符串存入对应索引的输出数组 resUrl[i] = outChars; } return resUrl; } ?> 高进制数字转换,使用六十二进制将十进制数字变“短”。例如数据库中第 56800235583 条信息,对应的短网址后缀可以是 ZZZZZZ 。 下面是存储示例: <?php //id 自增序列/自增编号 //url 目标链接 / error_reporting(E_ALL); function dec2Any($dec, $toRadix) { $MIN_RADIX = 2; $MAX_RADIX = 62; $num62 = ’0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ’; if ($toRadix < $MIN_RADIX || $toRadix > $MAX_RADIX) { $toRadix = 2; } if ($toRadix == 10) { return $dec; } // -Long.MIN_VALUE 转换为 2 进制时长度为65 $buf = array(); $charPos = 64; $isNegative = $dec < 0; //(bccomp($dec, 0) < 0); if (!$isNegative) { $dec = -$dec; // bcsub(0, $dec); } while (bccomp($dec, -$toRadix) <= 0) { $buf[$charPos--] = $num62[-bcmod($dec, $toRadix)]; $dec = bcdiv($dec, $toRadix); } $buf[$charPos] = $num62[-$dec]; if ($isNegative) { $buf[--$charPos] = ‘-’; } $_any = ”; for ($i = $charPos; $i < 65; $i++) { $_any .= $buf[$i]; } return $_any; } function any2Dec($number, $fromRadix) { $num62 = ’0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ’; $dec = 0; $digitValue = 0; $len = strlen($number) – 1; for ($t = 0; $t <= $len; $t++) { $digitValue = strpos($num62, $number[$t]); $dec = bcadd(bcmul($dec, $fromRadix), $digitValue); } return $dec; } $sol = ‘<br />’ . PHP_EOL; echo dec2Any(’56800235583′, 62), $sol; // ZZZZZZ echo any2Dec(‘ZZZZZZ’, 62), $sol; // 56800235583 echo dec2Any(’123456′, 62), $sol; // w7e echo any2Dec(‘w7e’, 62), $sol; // 123456 ?> 另外,介绍一下goo.gl接口api的应用. 据说此算法是各种短网址服务中 “……(这是)互联网上最稳定、最安全、最快速的短网址服务。”(google声称) 有人做了比较,证明确实如此。 除了速度快,goo.gl还提供详细的点击统计。比如,Yahoo首页的短网址是http://goo.gl/QuXj,那么它的统计数据就在http://goo.gl/info/QuXj。加上后缀”.qr”,还能得到这个网址的二维条形码,Yahoo的就是http://goo.gl/QuXj.qr。 详细信息可从这查看:http://code.google.com/apis/urlshortener/overview.html 下面是http://www.biaodianfu.com/php-google-urlshortener-api.html弄的一个简单的PHP调用API生成短网址方法,分享给大家。 在使用前,请先到这里申请API Key:http://code.google.com/apis/console/ 短网址的生成需要使用POST提交数据,所以使用了curl,短网址的还原可以直接使用file_get_contents()函数。不过为了统一,也使用了curl来处理哈。 <?php // 生成 function shortenGoogleUrl($long_url){ $apiKey = ‘API-KEY’; //Get API key from : http://code.google.com/apis/console/ $postData = array(‘longUrl’ => $long_url, ‘key’ => $apiKey); $jsonData = json_encode($postData); $curlObj = curl_init(); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_URL, ‘https://www.googleapis.com/urlshortener/v1/url’); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_RETURNTRANSFER, 1); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_HEADER, 0); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_HTTPHEADER, array(‘Content-type:application/json’)); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_POST, 1); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_POSTFIELDS, $jsonData); $response = curl_exec($curlObj); curl_close($curlObj); $json = json_decode($response); return $json->id; } //还原 function expandGoogleUrl($short_url){ $curlObj = curl_init(); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_URL, ‘https://www.googleapis.com/urlshortener/v1/url?shortUrl=’.$short_url); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_HEADER, 0); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_RETURNTRANSFER, 1); curl_setopt($curlObj, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0); $response = curl_exec($curlObj); curl_close($curlObj); $json = json_decode($response); return $json->longUrl; } ?> PHP SDK 下载地址:http://code.google.com/p/libweibo/ (包含新版接口及OAuth2.0,由SAE提供维护,SAE平台已集成最新版PHPSDK) Demo使用教程 在open.weibo.com创建应用,得到AppKey,设置“授权设置”中的“应用回调页”地址为”http://host/callback.php”,其中host为网站域名。 下载Demo,然后解压,修改config.php中的WB_AKEY为App Key,WB_SKEY为App Secret,WB_CALLBACK_URL为刚才填入的回调页地址。 上传到PHP空间即可 |
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