Encurtador de URL

Um encurtador de URL e um sistema que:

• Recebe uma URL longa
• Gera uma URL curta unica
• Redireciona usuarios da URL curta para a original

Estrutura de raciocinio

Um framework util para entrevistas de system design e o FENCAFA:

1. Funcional
2. Escala
3. Nao-funcional
4. Componentes
5. Arquitetura
6. Fluxo
7. Ajustes

Requisitos do sistema

Funcionais

• Criar URL curta
• Redirecionar URL
• Metricas de acesso

Nao-funcionais

• Alta disponibilidade
• Baixa latencia
• Escalabilidade massiva
• Consistencia eventual aceitavel

Estimativa de escala

Voce deve pensar em:

• Numero de URLs criadas por dia
• Numero de redirecionamentos
• Volume de armazenamento

Esse e um sistema read-heavy.

Modelo basico

1. Usuario envia URL longa
2. Sistema gera codigo curto
3. Salva o mapping short_code -> original_url
4. O redirecionamento consulta esse mapping

Geracao da URL curta

Estrategias

Auto-increment + Base62

Simples e deterministico, mas previsivel.

Hash da URL

Pode colidir e dificulta controle.

ID distribuido

Escalavel e evita gargalo central.

Escala e otimizacoes

Como a leitura domina o sistema, o gargalo principal costuma estar no redirecionamento.

Otimizacoes

• Cache para reduzir latencia
• CDN para distribuicao geografica
• Banco distribuido com sharding por chave

Arquitetura proposta

Componentes principais:

• API Service
• Banco de dados
• Cache
• Load Balancer
• Pipeline de analytics

Fluxo de leitura

1. Recebe short URL
2. Busca no cache
3. Se der miss, consulta o banco
4. Retorna redirect HTTP 301 ou 302

Fluxo de escrita

1. Gera ID
2. Salva mapping
3. Atualiza cache

flowchart LR
    User[User]
    APIGW[API Gateway]
    Shortener[Shortener Service]
    DB[(Database)]

    User -->|http://link-longo.com| APIGW
    APIGW --> Shortener
    Shortener --> DB

Problemas avancados

• Cache invalidation
• Hot keys
• Consistencia eventual
• Abuso e seguranca
• Analytics em sistema separado

Trade-offs

Decisao	Trade-off
Cache agressivo	Consistencia
ID sequencial	Seguranca
Hash	Colisao
Banco unico	Escala
Banco distribuido	Complexidade

Resumo

• Sistema simples conceitualmente, dificil na escala
• Leitura domina o sistema
• Cache e essencial
• Geracao de ID e critica

Referencias

• System Design: Encurtador de URL - Desafio Real de Entrevista RESOLVIDO | Leonardo Zamariola

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