.NET Разработчик on Telegram: “День 1825. #ЗаметкиНаПолях Короткие URL в .NET.…”

День 1825. #ЗаметкиНаПолях
Короткие URL в .NET. Начало
Короткие URL - простой, но мощный инструмент, преобразующий длинные URL в более удобные и короткие. Два популярных инструмента сокращения URL-адресов — Bitly и TinyURL. Посмотрим, как создать его самому.

Нам нужны 2 конечные точки:
- Генерирующая уникальный кода для данного URL,
- Перенаправляющая с короткой ссылки, на исходный URL.
URL будут храниться в БД.

Длина кода и набор символов определяют, сколько коротких URL может сгенерировать система. Для генерации будем использовать Random, т.к. его легко реализовать, и он имеет приемлемо низкий уровень коллизий.

Модель данных
ShortUrl представляет URL, хранящиеся в нашей системе:

public class ShortUrl
{
  public Guid Id { get; set; }
  public string Url { get; set; }
  public string Code { get; set; }
  public DateTime CreatedOn { get; set; }
}

Класс включает исходный URL (Url) и уникальный код (Code), представляющий сокращённый URL. Id и CreatedOn используются для БД и отслеживания.

В AppDbContext настроим сущность и контекст БД:
- Максимальную длину кода,
- Уникальный индекс на столбце Code, чтобы в БД не было повторяющихся значений кода.
- Также некоторые БД обрабатывают строки без учета регистра. Это значительно уменьшает количество доступных коротких URL. Нужно настроить БД для обработки уникального кода с учетом регистра:

public class AppDbContext : DbContext
{
  public AppDbContext(DbContextOptions opts)
   : base(options)
  { }

  public DbSet<ShortUrl> ShortUrls { get; set; }

  protected override void 
   OnModelCreating(ModelBuilder mb)
  {
    mb.Entity<ShortUrl>(b =>
    {
      b.Property(u => u.Code)
       .HasMaxLength(ShortLinkSettings.Length);

      b.HasIndex(u => u.Code)
       .IsUnique();
    });
  }
}

Генерация уникального кода
Есть несколько алгоритмов реализации. Мы хотим равномерного распределения уникальных кодов по всем возможным значениям. Это поможет уменьшить коллизии. Здесь рассмотрим генератор случайного кода с предопределённым алфавитом. Его просто реализовать, и вероятность коллизий относительно невелика. ShortLinkSettings содержит две константы - длину кода и алфавит:

public static class ShortLinkSettings
{
  public const int Length = 7;
  public const string Alphabet =
        "ABCDEF…xyz01…89";
}

В алфавите 62 символа, что даёт больше 3х триллионов(!!!) уникальных комбинаций.

UrlShorteningService генерирует уникальные коды. Мы выбираем случайные символы из алфавита до достижения длины, а затем проверяем, нет ли уже такого кода в БД. Если нет, возвращаем его, если есть, повторяем процесс:

public class UrlShorteningService(AppDbContext ctx)
{
  private Random _rnd = new();

  public async Task<string> GetCode()
  {
    const len = ShortLinkSettings.Length;
    var chars = new char[len];
    const int maxVal = 
     ShortLinkSettings.Alphabet.Length;

    while (true)
    {
      for (var i = 0; i < len; i++)
      {
        var idx = _rnd.Next(maxVal);
        chars[i] = 
         ShortLinkSettings.Alphabet[idx];
      }
      
      var code = new string(chars);
      if (!await ctx.ShortUrls.AnyAsync(
       s => s.Code == code))
        return code;
  }
}

Окончание следует…

Источник: https://www.milanjovanovic.tech/blog/how-to-build-a-url-shortener-with-dotnet