优惠券兑换码生成算法
需求: 1.用户使用,需要可读性好;
2.要满足大量用户的使用,生成的兑换码数据量大;
3.要具备唯一性;
4.不可重复兑换,验证是否兑换使用过要简便;
5.兑换码的规律性不可被轻易猜到,遭到恶性爆刷;
6.算法要高效,保证效率;
可以考虑三种技术:- UUID - Snowflake - 自增id;(这三种方式生成的都是数值类型,所以需要转型)
Base64,Base32;
除了字母I、O,数字0、1;我们可使用的就有24个字母和8个数字,也就是32个。
且为了满足可读性,暂定兑换码为10位,也就是10个字符。
0-31角标对应24个字母和8个数字
31=11111
恰好2的五次方为32,将二进制11111转十进制恰好为31
一个字符是为5个bit,十位字符是为50个bit位
UUID需要128位,Snowflake需要64位,都不满足,我们选择自增id
自增id从1增加到Integer的最大值,可以达到40亿以上个数字,而占用的字节仅仅4个字节,也就是32个bit位
使用自增id技术,并用Base32转码加密,即可
这时我们满足了1、2、3个条件;
不可重复兑换解决办法,就是给兑换码一个判断该码是否兑换过,而且验证需要简便
1.兑换码存入数据库中,给兑换码增加一个是否兑换状态的字段,直接读取该字段进行验证
优:简单 缺:对数据库操作频繁,压力大。
2.基于BitMap:跟打卡签到是一样的,判断只有两种状态,0、1;每一个自增id对应一个bit位,而且Redis中的BitMap恰好能支持2的32次方个bit位。4294967296
优:简答、高效、性能好 缺:依赖于Redis
兑换码的规律性不可被轻易猜到,我们自己设计一种算法,模仿参考JWT技术,JWT分为三部分: Header、Payload、Signature:这个签名是有一个秘钥,结合Header、Payload,利用MD5或者RSA算法生成的。
模拟这种思路
自增id是32个bit位 平均分成8份,每份4个bit位
加权求和,得到的就是签名。也就是用密钥给自增id加密获得签名;
为了防止被猜到密钥,加密规律,我们可以准备16组密钥,也就是4个bit位表达的组号,可以随机,值是多少就是第几组密钥,我称之为新鲜值;
32+4=36,剩下的14位表达签名,不足补0;
14个bit位,11111111111111=16383;
序列号加权运算的秘钥表、在这里存储的密钥明显过于大了,4个bit位转10进制最大15,15*1657=24855
签名14个bit位,0011 1111 1111 1111 = 16383,不够存啊,这怎么解释
他不是直接乘的 后面还有异或操作
拼接:签名 + 新鲜值 + 自增id = 50个bit位,转十进制,就是兑换码。
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