👽

Fiber + Redis で URL Shortenerを実装し、仕組みを理解する

2025/05/18に公開

 はじめに今回は、Go言語のFiberフレームワークを使用して、URL Shortenerを実装し、PostmanでAPIテストするところまでをまとめていこうと思います。

このURL Shortenerは、ユーザーが入力したURLを短縮し、その短縮URLを使用して元のURLにリダイレクトできるシステムです。

また、実際のコードを抜粋しながら、各部分の重要なロジックを丁寧に解説していきます。

 📌 本記事で解説する内容
Fiber を使用した URL Shortener API の実装

Redis を使用した短縮URLと元のURLの保存方法

レートリミットの設定 で不正アクセスを制御

Postman を使った API テストでの動作確認

 使用技術
Fiber
Go言語のフレームワーク
Goバージョン：1.24.2


Redis
URL保存
レートリミット


Postman
APIテストツール


Docker
Go + Redis の環境構築

本記事では、Dockerでの環境構築は省略しますが、GitHubリポジトリを公開しているので、セットアップする際はそちらをご覧ください。
https://github.com/anton-fuji/minilink

 RedisについてURL Shortener では、短縮されたURLと元のURLを即座に紐付け、短縮URLのアクセス時に、瞬時にリダイレクトできることが重要になります。

そのため、高速なデータアクセスが求められます。

Redis は 「インメモリデータベース」 として、すべてのデータをメモリ（RAM）に保存し、高速な読み書きを実現します。
今回、MongoDB ではなく Redis を選んだ理由は以下の通りです。
シンプルなKey-Value構造が最適
URL Shortenerでは「短縮URL（Key）」と「元のURL（Value）」を保存するだけのシンプルな構造で十分

MongoDB は複雑なドキュメント構造を扱う用途に向いており、今回の用途にはオーバースペック
レートリミットの管理が容易
IPアドレスごとにリクエスト数をカウントし、レートリミットの管理が容易
レートリミットカウントとリセットをシンプルに管理可能

 Redisの特徴
インメモリデータベース
データはすべて RAM 上に保存され、ミリ秒単位での読み書きが可能


Key-Value ストア（KVS）

Key : Value の組み合わせでデータを保存


高いスケーラビリティ
クラスタにも対応し、大量アクセスにも対応可能


多用途
キャッシュ、セッション管理、レートリミット、ランキングシステムなど様々な用途に利用可能


 URL Shortenerの全体の流れ
 1. ユーザーがURLを入力し、短縮をリクエストクライアント（Postman）からAPIに、POST /api/v1/shorten リクエストを送信
送信データには以下が含まれます

URL :短縮したい元のURL

CustomShort(任意)：カスタムの短縮コード（指定されていないと自動生成）

Expiry(任意) ：URLの有効期限（デフォルトでは24時間）

Redis（DB 0）に以下を保存
// Redisの保存例
DB 0:
Key: abc123
Value: https://example.com

 2. URL検証と短縮URLの生成バリデーション
入力されたURLが存在する or 正しい形式かをチェック

ドメインチェック
短縮URLが自分のサービスドメインと重複しないかチェック
今回は検証なのでDOMAINという環境変数にlocalhost:3000を入れておきます

短縮コードの生成
ユーザーが指定のCustomShortを入力（任意）
何も入力がない場合はUUIDを使用しランダムに生成

レスポンス
短縮URLをユーザーに返す


 3. ユーザーが短縮URLにアクセスクライアントがGET /:url (短縮URL)にアクセス
サーバーはRedis（DB 0）から短縮URLに対応する元のURLを検索し、リダイレクト
アクセスカウンター
Redis（DB 1）でアクセス回数を記録


 Redisのデータ構造をざっくりまとめるとKey-Value形式でURLを保存

DB 0：短縮URL（ショートコード）と元のURLのペア

DB 1：レートリミット（IPアドレスごとのカウント）およびアクセスカウンター


 DB 0 （短縮URL - 元のURL）

Key
Value


abc123
https://example.com

xyz789
https://testfuji.com

custom1
https://yourdomain.com


 DB 1 （IPアドレスごとのカウント）

Key
Value


192.168.1.1
15 (残りリクエスト数)

counter
12 (アクセス数)


 ソースコードここからは重要な箇所を抜粋して、各部分を解説していこうと思います。

 ✅ URL短縮　APIエンドポイント（POST /api/v1/shorten）ユーザーがURLを短縮するリクエストを送信し、短縮URLを生成して返す
routes/shorten.go
func ShortenURL(c *fiber.Ctx) error {
	// JSON パース
	body := new(request)
	if err := c.BodyParser(body); err != nil {
		return c.Status(fiber.StatusBadRequest).JSON(fiber.Map{"error": "cannot parse JSON"})
	}

JSONパース
JSON形式のリクエストボディをパースし、request構造体にマッピング

リクエストが無効（JSONパースエラー）の場合は、400 Bad Request エラーを返す
空のリクエスト、破損したJSONがそのまま通過しないように制御


 ✅ レートリミットの設定ユーザーのIPアドレスごとにリクエスト数を制御（Redis DB 1）
routes/shorten.go
quotaStr := os.Getenv("API_QUOTA")
if quotaStr == "" {
	quotaStr = "15"
}
quota, _ := strconv.Atoi(quotaStr)
resetMin := 30
if v := os.Getenv("RATE_LIMIT_RESET"); v != "" {
	if x, err := strconv.Atoi(v); err == nil {
		resetMin = x
	}
}
resetDur := time.Duration(resetMin) * time.Minute

rlDB := databases.CreateClient(1)
defer rlDB.Close()

// IPごとのレートリミットカウント
countStr, err := rlDB.Get(databases.Ctx, c.IP()).Result()
if err == redis.Nil {
	rlDB.Set(databases.Ctx, c.IP(), quota, resetDur)
} else if n, _ := strconv.Atoi(countStr); n <= 0 {
	ttl, _ := rlDB.TTL(databases.Ctx, c.IP()).Result()
	return c.Status(fiber.StatusTooManyRequests).JSON(fiber.Map{
		"error":            "Rate Limit Exceeded",
		"rate_limit_reset": ttl / time.Second,
	})
}
レートリミットの設定

API_QUOTA 環境変数でリクエスト上限を設定
悪意のあるユーザーに過剰なリクエストを送信させないようにするため

IPアドレスごとのリクエストをDB 1 で管理
各ユーザー（IPアドレスごと）に対し、リクエスト回数のカウントが可能


API_QUOTA と RATE_LIMIT_RESET で動的にリクエスト数とリセット時間を設定可能

 ✅ URL検証と短縮URLの生成ユーザーの送信したURLが有効かをチェックし、短縮URLを生成
routes/shorten.go
	// URL検証
	if !govalidator.IsURL(body.URL) {
		return c.Status(fiber.StatusBadRequest).JSON(fiber.Map{"error": "Invalid URL"})
	}
	bodyURL := helpers.EnforceHTTP(body.URL)
	if !helpers.RemoveDomainError(bodyURL) {
		return c.Status(fiber.StatusBadRequest).JSON(fiber.Map{"error": "Disallowed domain"})
	}

	key := body.CustomShort
	if key == "" {
		key = uuid.New().String()[:6]
	}
URLバリデーション

govalidator でURL形式をチェック

helpers.EnforceHTTP で「http://」を強制

helpers.RemoveDomainError で自身のドメイン（localhost:3000）を除外
これらはhelpersパッケージに関数を作成し、それを呼んでいます

短縮URLの生成

CustomShort が指定されていればそれを使用
そうでなければUUIDからランダムな6文字を生成


 ✅ Redis に短縮URLを保存短縮URLと元のURLをRedis(DB 0)に保存
routes/shorten.go
// すでに存在しないか確認
dataDB := databases.CreateClient(0)
defer dataDB.Close()
if ex, _ := dataDB.Exists(databases.Ctx, key).Result(); ex > 0 {
	return c.Status(fiber.StatusConflict).JSON(fiber.Map{"error": "Short key already used"})
}

// 有効期限
hours := body.ExpiryHours
if hours <= 0 {
	hours = 24
}
expDur := time.Duration(hours) * time.Hour
dataDB.Set(databases.Ctx, key, bodyURL, expDur
短縮URLの重複チェック
すでに同じ短縮コードが存在する場合はエラーを返す

URLを保存
短縮コード（Key）と元のURL（Value）を保存
有効期限を指定（デフォルトは24時間）で保存


 ✅ URLリダイレクト （GET /:url）短縮URLにアクセスすると、元のURLにリダイレクトさせる
routes/resolve.go
func ResolveURL(c *fiber.Ctx) error {
	ctx := context.Background()
	url := c.Params("url")
	r := databases.CreateClient(0)
	defer r.Close()

	val, err := r.Get(databases.Ctx, url).Result()
	if err == redis.Nil {
		return c.Status(fiber.StatusNotFound).JSON(fiber.Map{"error": "short not found in database"})
	} else if err != nil {
		return c.Status(fiber.StatusInternalServerError).JSON(fiber.Map{"error": "cannot connect to DB"})
	}

	// アクセスカウンター
	rInr := databases.CreateClient(1)
	defer rInr.Close()
	_, err = rInr.Incr(ctx, "counter").Result()

	return c.Redirect(val, fiber.StatusMovedPermanently)
}
短縮URLで元のURLを検索
元のURLが見つかればリダイレクト（301）
見つからなければ404 Not Foundを返す

アクセスカウンター

DB 1 でcounterをインクリメントし、アクセス数を記録


 PostmanでAPIテスト手順テストには、私が以前Qiitaに投稿した記事を使用します。
!こちらをローカルでテストされる際は、以下の.envを用意してください。
.env
REDIS_ADDR=redis:6379
REDIS_PASS=
APP_PORT=:3000
DOMAIN=localhost:3000
API_QUOTA=15

 1.URLのみ指定まずは、URLのみの指定でPOSTリクエストを送っていきます。

Postmanで以下の設定を行い、「Send」をクリックしましょう。

下の画像のJSONが得られ、短縮URLにアクセスできたら成功です。


 2.カスタムURLを指定続いて、CustomShortを設定し、反映されるかチェックしていきましょう。

先ほどのJSONの部分を以下に変更して、リクエストを送ってみます。
{
    "url": "https://qiita.com/fujifuji1414/items/359d754f9ab0ad2ccbb7",
    "short": "fuji14"
}
以下の画像のようにCustomShortが作成せれていれば成功です。

ではurl部分を変更し、CustomShortはそのままでエラーがちゃんと出力するか確認していきます。



「"error": "Short key already used"」が出力されたので、テスト成功です。

 3.有効期限を指定JSONの項目にexpiryを追加して、リクエストを送っていきます。

expiryは時間していで、以下の例だと「1時間」を指定していることになります。
{
    "url": "https://qiita.com/fujifuji1414/items/359d754f9ab0ad2ccbb7",
    "expiry": 1
}


"expiry": 3600000000000 (msで返ってくる)が反映されているので成功です。

 4.無効なURLを指定以下のJSONを指定してみます。
{
    "url": "javascript:alert('XSS')"
}
画像の通り、バリデーションできているので成功です。

 5.レートリミット超過最後に、同一IPアドレスから連続でリクエストを送信し、レートリミットが超過した時の挙動をチェックしていきます。
{
    "url": "https://qiita.com/fujifuji1414/items/359d754f9ab0ad2ccbb7"
}
こちらのJSONを16回リクエストを送信し、以下を確認できるかテストしていきます。
ステータスコード：429 Too Many Requests
エラーメッセージ："Rate Limit Exceeded"

rate_limit_reset フィールドが含まれる
以下の画像の通り、エラーレスポンスが返ってきたので、成功です。

以上で、テストは終了です！

 まとめ今回は、Go 言語の Fiber を使用した URL Shortener の実装方法を解説しました。

Redis を使った高速データアクセス、レートリミットの設定、Postman を使った API テストまでをカバーし、シンプルかつ実用的な短縮URLシステムを構築しました。
最後まで読んでいただき、ありがとうございました！

 参考https://docs.gofiber.io/storage/redis/

Fiber + Redis で URL Shortenerを実装し、仕組みを理解する

はじめに

📌 本記事で解説する内容

使用技術

Redisについて

Redisの特徴

URL Shortenerの全体の流れ

1. ユーザーがURLを入力し、短縮をリクエスト

2. URL検証と短縮URLの生成

3. ユーザーが短縮URLにアクセス

Redisのデータ構造をざっくりまとめると

DB 0 （短縮URL - 元のURL）

DB 1 （IPアドレスごとのカウント）

ソースコード

✅ URL短縮　APIエンドポイント（POST /api/v1/shorten）

✅ レートリミットの設定

✅ URL検証と短縮URLの生成

✅ Redis に短縮URLを保存

✅ URLリダイレクト（GET /:url）

PostmanでAPIテスト手順

1.URLのみ指定

2.カスタムURLを指定

3.有効期限を指定

4.無効なURLを指定

5.レートリミット超過

まとめ

参考

Discussion

Key	Value
abc123	https://example.com
xyz789	https://testfuji.com
custom1	https://yourdomain.com

Key	Value
192.168.1.1	15 (残りリクエスト数)
counter	12 (アクセス数)

はじめに

📌 本記事で解説する内容

使用技術

Redisについて

Redisの特徴

URL Shortenerの全体の流れ

1. ユーザーがURLを入力し、短縮をリクエスト

2. URL検証と短縮URLの生成

3. ユーザーが短縮URLにアクセス

Redisのデータ構造をざっくりまとめると

DB 0 （短縮URL - 元のURL）

DB 1 （IPアドレスごとのカウント）

ソースコード

✅ URL短縮 APIエンドポイント（POST /api/v1/shorten）

✅ レートリミットの設定

✅ URL検証と短縮URLの生成

✅ Redis に短縮URLを保存

✅ URLリダイレクト （GET /:url）

PostmanでAPIテスト手順

1.URLのみ指定

2.カスタムURLを指定

3.有効期限を指定

4.無効なURLを指定

5.レートリミット超過

まとめ

参考

Discussion

✅ URL短縮　APIエンドポイント（POST /api/v1/shorten）

✅ URLリダイレクト（GET /:url）