Encurtador de URL

Um encurtador de URL é um sistema que:

• Recebe uma URL longa
• Gera uma URL curta única
• Redireciona usuários da URL curta para a original

Estrutura de raciocínio

Um framework útil para entrevistas de system design é o FENCAFA:

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

Requisitos do sistema

Funcionais

• Criar URL curta
• Redirecionar URL
• Métricas de acesso

Não-funcionais

• Alta disponibilidade
• Baixa latência
• Escalabilidade massiva
• Consistência eventual aceitável

Estimativa de escala

Você deve pensar em:

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

Esse é um sistema read-heavy.

Modelo básico

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

Geração da URL curta

Estratégias

Auto-increment + Base62

Simples e determinístico, mas previsível.

Hash da URL

Pode colidir e dificulta controle.

ID distribuído

Escalável e evita gargalo central.

Escala e otimizações

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

Otimizações

• Cache para reduzir latência
• CDN para distribuição geográfica
• Banco distribuído 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 avançados

• Cache invalidation
• Hot keys
• Consistência eventual
• Abuso e segurança
• Analytics em sistema separado

Trade-offs

Decisão	Trade-off
Cache agressivo	Consistência
ID sequencial	Segurança
Hash	Colisão
Banco único	Escala
Banco distribuído	Complexidade

Resumo

• Sistema simples conceitualmente, difícil na escala
• Leitura domina o sistema
• Cache é essencial
• Geração de ID é crítica

Referências

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