Desafio encurtador de URL

"Um dos desafios mais clássicos, emblemáticos e traiçoeiros que sempre aparecem nas entrevistas pra programadora é se você sabe arquitetar um encurtador de URL, onde dado uma longa, você cria uma curta e toda vez que solicitada a URL curta, você redireciona o usuário paraa URL original." ~ Renato Augusto

Requisitos do sistema

Requisitos funcionais

• Encurtamento de URL: Dado um URL longo -> retornar um URL muito mais curto.
• Redirecionamento de URL: Dado um URL curto -> redirecionar para URL original.

Requisitos não funcionais

• O sistema deve suportar 100 milhões de URLs geradas por dia.
• O tamanho da URL encurtada deve ser o mais curto possível.
• Somente números (0-9) e caracteres (a-z, A-Z) são permitidos na URL.
• Para cada 1 operação de gravação no banco de dados, haverão 10 operações de leitura.
• O comprimento médio das URLS armazenadas é de 100 bytes.
• URLs devem ser armazenadas pelo período mínio de 10 anos.
• O sistema deve operar em modo de alta disponibilidade (24/7)

Tecnologias utilizadas

• Node.js com TypeScript - Runtime e linguagem
• Fastify - Framework web de alta performance
• Redis - Cache em memória para armazenamento das URLs
• Apache Cassandra - Banco de dados NoSQL distribuído (3 nós)
• Hashids - Geração de IDs únicos curtos e seguros
• Zod - Validação de schemas
• Docker - Containerização dos serviços

Arquitetura

Geração de códigos curtos

O sistema utiliza a biblioteca Hashids para gerar códigos curtos únicos:

• Salt personalizado para segurança
• Alfabeto de 62 caracteres (0-9, a-z, A-Z)
• Comprimento mínimo de 7 caracteres
• Entrada baseada em: url.length + url.charCodeAt(0) + Date.now()

Estratégia de cache e persistência

• Redis como cache primário com TTL de 12 horas (dados quentes)
• Cassandra como fonte de verdade, com retenção de 10 anos

Escalabilidade

• Cluster Cassandra com 3 nós para alta disponibilidade
• Replicação automática dos dados
• Redis como cache distribuído
• Suporte para milhões de requisições por dia

Documentação técnica

// Endpoint de encurtamento da URL

*Request:
 POST api/v1/shorten
 BODY: {"url": "www.exemplo.com/..."}

*Response:
 Status Code: 201 (created)
 {"short_url": "bit.ly/zn9e10A"}

// Endpoint de redirecionamento da URL

*Request:
 GET "bit.ly/zn9e10A"

*Response:
 Status Code: 301/302 (redirect)
 Header:
  Location: "www.example.com/..."

Como executar o projeto

Pré-requisitos

• Node.js v22+
• Docker e Docker Compose
• pnpm

Configuração (.env)

Crie um arquivo .env na raiz com, pelo menos:

HASHIDS_SALT=my_secret_key
REDIS_URL=redis://localhost:6379

Instalação

1. Clone o repositório:

git clone https://github.com/EaCamih/Encurtador
cd Encurtador

2. Instale as dependências:

pnpm install

3. Inicie os serviços (Redis e Cassandra):

docker-compose up -d

4. Execute a aplicação em modo de desenvolvimento:

pnpm dev

A API estará disponível em http://localhost:3333

Scripts disponíveis

• pnpm dev - Inicia o servidor em modo de desenvolvimento com hot reload
• pnpm build - Transpila o TypeScript para JavaScript
• pnpm start - Inicia o servidor em modo de produção
• pnpm format - Formata o código com Biome

Endpoints da API

POST /api/v1/shorten

Encurta uma URL longa

Request:

{
  "url": "https://www.exemplo.com/artigo-muito-longo"
}

Response (201 Created):

{
  "short_url": "http://localhost:3333/cJ0xYz1"
}

GET /:code

Redireciona para a URL original

Request:

GET http://localhost:3333/cJ0xYz1

Response:

• 302 Found - Redireciona para a URL original
• 404 Not Found - URL não encontrada

Documentação da API

A documentação interativa Swagger está disponível em:

http://localhost:3333/docs

Estimativas de capacidade

Armazenamento

• 100 milhões de URLs/dia × 365 dias × 10 anos = 365 bilhões de URLs
• Tamanho médio: 100 bytes por URL
• Total: ~36.5 TB de armazenamento

Throughput

• Gravações: 100M URLs/dia ≈ 1,157 URLs/segundo
• Leituras: 10x gravações ≈ 11,570 URLs/segundo

Capacidade do Hashids

• Alfabeto: 62 caracteres
• Comprimento: 7 caracteres
• Capacidade: 62^7 = 3.5 trilhões de combinações únicas

📜 Licença

Este projeto está sob a licença MIT. Sinta-se à vontade para contribuir!

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Desenvolvido pela Camilla Viana 💜