用 MurmurHash + Base62 生成短链接

短链接?

你有没有遇到过这种情况?

想在朋友圈分享一个链接,结果一粘贴------好家伙,一长串参数,占了半屏,还带一堆 ?utm_source=xxx&ref=yyy...... 别人一看就烦,自己都懒得点。更别说在短信、海报、二维码等空间有限的场景下了。

这时候,就需要一个短链接,比如把:

text 复制代码
https://example.com/article?id=12345&source=wechat&utm_campaign=spring_sale

变成

text 复制代码
https://ex.co/aB3k9

这类短链接简洁美观,易于传播并且可隐藏原始逻辑,用起来还是挺方便的。

哈希 + 编码 = 短码

要生成短链接,关键在于将任意长度的原始 URL 映射为一个固定长度、唯一且紧凑的字符串标识符(即"短码")。

这里采用两步法:

第一步:哈希

使用非加密型哈希函数 (如 MurmurHash)将原始 URL 转换为一个固定长度的整数(通常是 32 位)。

为什么不用 MD5 或 SHA?因为它们输出太长(MD5 是 32 位十六进制字符串),而我们需要的是短

MurmurHash 的优势

  • 高性能:计算速度快,适合高并发场景
  • 均匀分布:冲突率低,保证不同 URL 生成不同哈希值
  • 固定种子:Guava 提供的 murmur3_32_fixed() 使用固定种子,确保跨 JVM、跨机器结果一致
  • 非加密:不用于安全场景,正适合做 ID 生成

第二步:编码

将哈希得到的整数(可能为负数)转换为Base62 字符串

Base62 是什么?

  • 字符集:0--9(10个) + A--Z(26个) + a--z(26个) = 共 62 个字符
  • 优点:URL 安全(不含 +, /, = 等特殊字符),可直接拼接到域名后
  • 对比 Base64:Base64 含 +/,在 URL 中需转义,不适合做短链

最终流程

text 复制代码
长 URL → MurmurHash → 32位整数 → 转无符号 long → Base62 编码 → 5~6位短码

核心代码

首先,在 Maven 项目中引入 Google Guava 库(提供了稳定高效的 MurmurHash 实现)

xml 复制代码
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.google.guava/guava -->  
<dependency>  
    <groupId>com.google.guava</groupId>  
    <artifactId>guava</artifactId>  
    <version>33.5.0-jre</version>  
</dependency>

哈希测试,看 MurmurHash 输出什么

java 复制代码
// import com.google.common.hash.Hashing;
// import java.nio.charset.StandardCharsets;

public static void main(String[] args) {  
    String url = "https://tse1-mm.cn.bing.net/th/id/OIP-C.wb-bFBTpIZDy_1jcvMY_5QHaE8?w=286&h=191&c=7&r=0&o=7&cb=ucfimg2&dpr=1.1&pid=1.7&rm=3&ucfimg=1";  
  
    int hash = Hashing.murmur3_32_fixed()  
            .hashString(url, StandardCharsets.UTF_8)  
            .asInt();  
    System.out.println("hash: " + hash); // 可能为负数,如 -904567778
  
    long unsignedHash = hash & 0xFFFFFFFFL; // 转为无符号 long,如 3390399518
    System.out.println("unsignedHash: " + unsignedHash);  
}
text 复制代码
hash: -904567778
unsignedHash: 3390399518

Java 的 int 是有符号的,直接对负数做 Base62 编码会导致错误(比如模运算异常或空字符串),因此须先转为无符号 long

在很多业务中,同一个链接对不同用户可能有不同的行为或权限,就需要对短码进行区分生成,因此可以在生成短码时,将用户唯一标识(如 user_id、设备 ID)与原始 URL 拼接,再进行哈希:

java 复制代码
create(url + "|" + userId)

因为输入变了,哈希结果就变了,短码自然也不同。

完整代码

带注释,放心抄

java 复制代码
package io.jiangbyte.app.biz.urls.utils;  
  
import com.google.common.hash.Hashing;  
  
import java.nio.charset.StandardCharsets;  
  
/**  
 * 1. 使用 Guava 的 Murmur3_32_fixed 哈希算法对输入字符串计算 32 位哈希值  
 * 2. 将有符号 int 转换为无符号 long(避免负数问题)  
 * 3. 将该数值使用 Base62 编码(字符集:0-9, A-Z, a-z)输出为紧凑字符串  
 */  
public class MurmurHashUtils {  
  
    /**  
     * Base62 编码字符集,按标准顺序排列  
     * - 数字 '0' 到 '9'(10 个)  
     * - 大写字母 'A' 到 'Z'(26 个)  
     * - 小写字母 'a' 到 'z'(26 个)  
     */  
    private static final char[] CHARS = buildBase62Chars();  
  
    /**  
     * Base62 的基数,值为 62  
     * 用于进制转换计算  
     */  
    private static final int BASE = CHARS.length;  
  
    /**  
     * 构建 Base62 字符数组  
     * 按照标准顺序依次填充数字、大写字母、小写字母  
     *  
     * @return 长度为 62 的字符数组,索引即对应数值(如 CHARS[0]='0', CHARS[10]='A')  
     */  
    private static char[] buildBase62Chars() {  
        char[] chars = new char[62];  
        int index = 0;  
  
        // 填充数字 '0' ~ '9'        for (char c = '0'; c <= '9'; c++) {  
            chars[index++] = c;  
        }  
        // 填充大写字母 'A' ~ 'Z'        for (char c = 'A'; c <= 'Z'; c++) {  
            chars[index++] = c;  
        }  
        // 填充小写字母 'a' ~ 'z'        for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) {  
            chars[index++] = c;  
        }  
  
        return chars;  
    }  
  
    /**  
     * 将一个非负长整型数值转换为 Base62 编码字符串  
     * 不断对 BASE 取模获取最低位字符,再除以 BASE,直到数值为 0, 最后将字符序列反转,得到高位在前的标准表示  
     *  
     * @param n 待编码的非负 long 值  
     * @return Base62 编码后的字符串  
     */  
    private static String base62(long n) {  
        if (n == 0) {  
            return "0"; // 特殊情况:0 编码为 "0"        }  
  
        StringBuilder sb = new StringBuilder();  
        while (n > 0) {  
            sb.append(CHARS[(int) (n % BASE)]); // 取模得到当前最低位对应的字符索引  
            n /= BASE;  // 整除进入下一位  
        }  
  
        // 由于是从低位到高位追加,需反转得到正确顺序  
        return sb.reverse().toString();  
    }  
  
    /**  
     * 对输入字符串进行哈希并生成 Base62 短字符串。  
     * 使用 Murmur3_32_fixed 算法(Guava 提供的固定种子版本,保证跨 JVM 一致性)  
     * 将结果转为无符号 32 位整数,再进行 Base62 编码  
     *  
     * @param input 原始输入字符串  
     * @return Base62 编码的短字符串  
     */  
    public static String create(String input) {  
        // 使用 UTF-8 编码计算 Murmur3_32 哈希值(固定种子)  
        int hash = Hashing.murmur3_32_fixed()  
                .hashString(input, StandardCharsets.UTF_8)  
                .asInt();  
  
        // 将有符号 int 转换为无符号 long(避免负数导致 base62 逻辑异常)  
        // -1 → 0xFFFFFFFFL = 4294967295  
        long unsignedHash = hash & 0xFFFFFFFFL;  
  
        return base62(unsignedHash);  
    }  
  
    /**  
     * 生成带用户隔离的短链标识。  
     * 若提供 userId,则将 URL 与 userId 拼接后再哈希  
     * 使得同一 URL 对不同用户生成不同短链  
     * 若 userId 为 null,则退化为普通模式  
     *  
     * @param url    原始长链接  
     * @param userId 用户唯一标识  
     * @return 用户隔离或通用的 Base62 短字符串  
     */  
    public static String create(String url, String userId) {  
        if (userId != null) {  
            // 拼接格式:原始URL + 分隔符 "|" + 用户ID  
            return create(url + "|" + userId);  
        } else {  
            // 无用户隔离,直接哈希原始 URL
            return create(url);  
        }  
    }  
}

测试输出

java 复制代码
public static void main(String[] args) {  
    String url = "https://tse1-mm.cn.bing.net/th/id/OIP-C.wb-bFBTpIZDy_1jcvMY_5QHaE8?w=286&h=191&c=7&r=0&o=7&cb=ucfimg2&dpr=1.1&pid=1.7&rm=3&ucfimg=1";  
  
    int hash = Hashing.murmur3_32_fixed()  
            .hashString(url, StandardCharsets.UTF_8)  
            .asInt();  
    System.out.println("hash: " + hash); // 有符号 int,逻辑出错,为空  
  
    String base62_hash = base62(hash);  
    System.out.println("base62_hash: " + base62_hash);  
  
    long unsignedHash = hash & 0xFFFFFFFFL;  
    System.out.println("unsignedHash: " + unsignedHash);  
  
    String base62_unsignedHash = base62(unsignedHash);  
    System.out.println("base62_unsignedHash: " + base62_unsignedHash);  
  
    System.out.println("create: " + create(url));  
  
    System.out.println("create: " + create(url, "1234"));  
    System.out.println("create: " + create(url, "1234"));  
    System.out.println("create: " + create(url, "12345"));  
}
text 复制代码
hash: -904567778
base62_hash: 
unsignedHash: 3390399518
base62_unsignedHash: 3hRlnC
create: 3hRlnC
create: 4YmoRu
create: 4YmoRu
create: GsQoj
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