PHP 生成短網址（Short URL）原理與實現代碼

短網址服務（如 bit.ly、t.cn）的核心是將長 URL 映射為短代碼。本文介紹一種基於 CRC32 哈希 + 62 進制編碼 的無數據庫生成算法，適合無需持久化映射、容許極低碰撞率的場景。

算法原理

1. CRC32 校驗： 對原 URL 計算 CRC32，得到 32 位無符號整數（範圍 0 ~ 4,294,967,295）。
2. 無符號化： PHP crc32() 返回有符號整數，用 sprintf('%u') 轉為無符號字符串。
3. 62 進制轉換： 字符集 0-9a-zA-Z 共 62 個字符，對數值反覆取模 62、除以 62，將餘數映射為字符，直到商為 0。
4. 拼接結果： 反轉字符順序（或正序拼接），得到短代碼。

字符映射表

完整實現代碼

<?php
/**
 * 生成短網址代碼
 * @param string $url 原始長網址
 * @return string 短代碼（如 "a3f9K"）
 */
function dwz($url) {
    // 1. CRC32 哈希並轉為無符號數字字符串
    $code = sprintf('%u', crc32($url));
    $surl = '';

    // 2. 循環轉 62 進制
    while ($code > 0) {
        $mod = $code % 62;
        if ($mod > 9 && $mod <= 35) {
            $mod = chr($mod + 55); // A-Z
        } elseif ($mod > 35) {
            $mod = chr($mod + 61); // a-z
        }
        // 0-9 直接作為字符
        $surl .= $mod;
        $code = floor($code / 62);
    }

    // 3. 反轉字符串（因為是從低位到高位產生）
    return strrev($surl);
}

// 測試
$urls = [
    'https://www.example.com/very/long/url/with/parameters?foo=bar&baz=qux',
    'https://github.com/user/repo/issues/12345',
    'https://localhost:8080/api/v1/users?page=1&size=20'
];

foreach ($urls as $url) {
    echo "原網址: $url\n";
    echo "短代碼: " . dwz($url) . "\n";
    echo "短網址: https://short.ly/" . dwz($url) . "\n\n";
}
?>

特點與局限性分析

生產級短鏈服務架構建議

若需構建正式短鏈服務，建議採用 「隨機字符串 + 數據庫映射」 模式：

1. 生成 6-8 位隨機字符（random_bytes + Base62），檢查數據庫唯一性。
2. 存儲映射：short_code -> long_url，建立索引。
3. 訪問時查詢數據庫，301/302 重定向，並記錄點擊統計。
4. 緩存熱門鏈接至 Redis，減輕 DB 壓力。
5. 提供 API、過期時間、密碼保護、自定義後綴等功能。

進階：Base62 編碼通用函數

<?php
const BASE62_CHARS = '0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz';

function base62_encode($num) {
    if ($num === 0) return '0';
    $result = '';
    while ($num > 0) {
        $result = BASE62_CHARS[$num % 62] . $result;
        $num = intdiv($num, 62);
    }
    return $result;
}

function base62_decode($str) {
    $num = 0;
    $len = strlen($str);
    for ($i = 0; $i < $len; $i++) {
        $num = $num * 62 + strpos(BASE62_CHARS, $str[$i]);
    }
    return $num;
}

// 通用短碼生成：隨機數 + 編碼
function generate_short_code($length = 6) {
    $bytes = random_bytes($length);
    $num = 0;
    foreach ($bytes as $byte) {
        $num = ($num << 8) | $byte;
    }
    return base62_encode($num);
}
?>

CRC32+Base62 算法代碼簡潔、無依賴，適合快速原型、內部工具、日誌標記等輕量場景。構建對外服務時，請採用數據庫映射架構，確保唯一性、可管理性與擴展性。