后端系统设计面试题, 让你设计一个短链系统,怎么设计?

Step 1

Q:: 如何设计一个高可用性和可扩展性的短链接系统？

A:: 设计短链接系统时，首先需要考虑系统的高可用性和可扩展性。首先，短链的生成应该是唯一的，可以通过哈希函数（如MD5、SHA）生成固定长度的短链，并结合数据库的唯一性约束避免冲突。其次，考虑使用分布式数据库或NoSQL数据库（如Cassandra、DynamoDB）来存储短链接，以便系统能轻松扩展。为了提高可用性，可以使用多个数据中心和CDN（内容分发网络）来减少延迟和单点故障。最后，负载均衡器可以用于分配流量，并保证系统在高流量的情况下仍能正常运作。

Step 2

Q:: 短链接系统如何防止滥用或恶意攻击？

A:: 短链接系统易成为滥用或恶意攻击的目标，例如DDoS攻击、垃圾链接生成等。为了防止这种情况，可以实施以下措施：1）通过速率限制限制单个IP地址的请求次数；2）使用验证码验证用户的真实性，防止机器人自动生成短链接；3）对用户生成的链接进行内容过滤，防止恶意内容的传播；4）监控和分析系统中的异常流量，及时发现和应对可能的攻击。

Step 3

Q:: 短链接系统中的链接如何有效地管理和过期处理？

A:: 短链接系统中的链接管理包括链接的创建、查询、更新和删除。为了管理短链接的有效期，可以在链接生成时设置TTL（Time To Live），一旦链接过期，则自动失效并从数据库中删除。这样可以避免系统中累积大量无用链接，浪费存储资源。还可以为用户提供手动删除短链接的功能。此外，定期清理过期链接并释放资源也是系统维护的重要部分。

Step 4

Q:: 如何保证短链接的安全性？

A:: 短链接系统需要确保生成的链接不会被篡改，且用户访问时是安全的。可以通过HTTPS加密传输短链接，防止中间人攻击。此外，考虑使用加密算法生成短链，使得原链接无法通过短链反推，从而提高链接的安全性。还可以为链接设置访问权限，确保只有授权用户可以访问。例如，可以设置密码保护短链接或限制链接的访问次数。