使用Express构建短链接后端服务

## 1. 简介

### 1.1 什么是短链接？

短链接是一种将长URL（统一资源定位符）转换为较短、易于共享的链接的方法。原始的长URL可能包含多个字符，但通过短链接服务，可以生成一个短的、易于记忆的链接，这个短链接可以直接指向原始的长URL。

### 1.2 短链接的用途

短链接主要用于以下几个方面：

- 美化URL：长URL可能包含一些乱码或者特殊字符，使用短链接可以让URL更加简洁、易于理解。
- 方便共享：短链接可以更方便地在社交媒体、电子邮件或者短信中共享，减少链接的字符数。
- 跟踪点击：一些短链接服务提供对链接点击量的统计，可以帮助分析链接的流量和使用情况。
- 防止链接过期：在一些场景中，长URL可能会过期或者失效，而短链接可以在任何时间都保持有效。

### 1.3 Express框架简介

Express是一个流行的基于Node.js的Web应用程序框架，它提供了一系列的工具和方法来简化构建Web应用程序的过程。Express框架在构建API和后端服务方面非常强大，并且具有简单易用的特性和灵活的拓展性。在本文中，我们使用Express框架来构建一个短链接后端服务。
## 2. 设置环境

在开始构建短链接后端服务之前，首先需要设置开发环境。下面将介绍如何安装Node.js，初始化Express应用程序，并安装所需的相关依赖。

### 2.1 安装Node.js

Node.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行环境，可用于构建快速的网络应用程序。安装Node.js的方法因操作系统而异，以下是在Ubuntu下安装Node.js的步骤：

首先，更新本地软件包列表：

sudo apt update

然后使用NodeSource存储库安装Node.js：

sudo apt install nodejs

安装完成后，可以通过以下命令验证Node.js是否成功安装：

node --version

### 2.2 初始化Express应用程序

接下来，我们将使用Express Generator工具初始化一个Express应用程序。首先，确保已经全局安装了Express Generator：

npm install -g express-generator

然后，创建一个新的Express应用程序：

express short-url-service

进入应用程序目录并安装依赖：

cd short-url-service
npm install

### 2.3 安装相关依赖

在本示例中，我们将使用`mongoose`来操作MongoDB数据库，使用`shortid`来生成短链接的标识符。通过以下命令安装所需的依赖：

npm install mongoose shortid

安装完成后，我们就可以开始构建短链接生成器部分了。

通过以上步骤，我们成功地设置了开发环境，安装了Node.js并初始化了Express应用程序，并安装了所需的相关依赖。接下来，我们将介绍如何构建短链接生成器。
### 3. 构建短链接生成器

在这一部分，我们将开始构建短链接生成器。我们将设计数据库模式，创建短链接生成函数，并实现API端点。

#### 3.1 设计数据库模式

首先，我们需要设计数据库模式来存储长链接和对应的短链接。我们可以使用如下的SQL语句创建一个名为`urls`的表格：

CREATE TABLE urls (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    long_url TEXT NOT NULL,
    short_url TEXT NOT NULL UNIQUE
);

在这个表格中，我们使用`id`作为主键，`long_url`存储长链接，`short_url`存储短链接，并且设定`short_url`为唯一键。

#### 3.2 创建短链接生成函数

现在我们需要创建一个函数，将长链接转换为短链接。我们可以使用一些算法，比如哈希算法来实现这个函数。这里以Node.js为例，我们可以使用`crypto`模块中的`createHash`方法来计算长链接的MD5哈希值，然后取部分字符串作为短链接。

const crypto = require('crypto');

function generateShortUrl(longUrl) {
    const hash = crypto.createHash('md5').update(longUrl).digest('hex');
    const shortUrl = hash.substring(0, 6); //