通过IP计算分析归属地

在产品中可能存在不同客户端，哀求同一个服务端接口的场景。
例如小程序和App或者浏览器中，假如需要对哀求的归属地进行分析，前提是需要先获取哀求所在的国家或城市，这种定位通常需要主动授权，而用户一样平常是不愿意提供的，就需要通过哀求的IP来进行归属地计算。
IP地址一样平常分为两种，IPV4和IPV6，相应的计算方式也有差异，以国家维度来参考，每个国家都有对应的网段范围，计算网段中的最小和最大IP地址的对应数值，然后对比哀求的IP地址，来判断属于哪个国家的网段范围。

1. import cn.hutool.core.net.Ipv4Util;
2. import cn.hutool.core.util.StrUtil;
3. import java.math.BigInteger;
4. import java.net.InetAddress;
6. public class IpCalculate {
7.     public static void main(String[] args) throws Exception {
8.         // IPv4 网段
9.         String ipv4Network = "IPv4 网段";
10.         String[] ipv4Param = StrUtil.splitToArray(ipv4Network, "/");
12.         // IPv4 起始和结束IP
13.         String ipv4StartIp = Ipv4Util.getBeginIpStr(ipv4Param[0],Integer.parseInt(ipv4Param[1]));
14.         String ipv4OverIp = Ipv4Util.getEndIpStr(ipv4Param[0],Integer.parseInt(ipv4Param[1]));
15.         System.out.println(ipv4StartIp);
16.         System.out.println(ipv4OverIp);
18.         // IPv4 起始和结束IP对应的Long值
19.         System.out.println(Ipv4Util.ipv4ToLong(ipv4StartIp));
20.         System.out.println(Ipv4Util.ipv4ToLong(ipv4OverIp));
22.         // IPv6 网段
23.         String ipv6Network = "IPv6 网段";
24.         String[] ipv6Param =ipv6Network.split("/");
25.         int prefixLength = Integer.parseInt(ipv6Param[1]);
27.         // IPv6 起始和结束IP
28.         InetAddress baseAddress = InetAddress.getByName(ipv6Param[0]);
29.         BigInteger baseValue = new BigInteger(1, baseAddress.getAddress());
30.         BigInteger mask = BigInteger.ONE.shiftLeft(128).subtract(BigInteger.ONE)
31.                 .shiftRight(128 - prefixLength).shiftLeft(128 - prefixLength);
32.         BigInteger minIp = baseValue.and(mask);
33.         BigInteger maxIp = minIp.add(BigInteger.ONE.shiftLeft(128 - prefixLength).subtract(BigInteger.ONE));
34.         System.out.println(toIPv6String(minIp));
35.         System.out.println(toIPv6String(maxIp));
37.         // IPv6 起始和结束IP对应的Long值
38.         System.out.println(minIp);
39.         System.out.println(maxIp);
40.     }
42.     private static String toIPv6String(BigInteger value) throws Exception {
43.         byte[] bytes = value.toByteArray();
44.         byte[] ipv6Bytes = new byte[16];
45.         int start = bytes.length > 16 ? bytes.length - 16 : 0;
46.         int length = Math.min(bytes.length, 16);
47.         System.arraycopy(bytes, start, ipv6Bytes, 16 - length, length);
48.         return InetAddress.getByAddress(ipv6Bytes).getHostAddress();
49.     }
50. }

复制代码

不过网段地址和国家的对应关系需要进行维护，假如归属地分析不需要非常精准，可以直接使用开源的字典库，比如使用比较多的就是GeoIP2组件。

1. <dependency>
2.   <groupId>com.maxmind.geoip2groupId>
3.   <artifactId>geoip2</artifactId>
4. </dependency>

复制代码

通过组件中提供的API加载相应的文件字典，然后传入IP地址进行归属地判断，这里要注意争媾和敏感地区的处理，假如出错产品可不止是上热搜的问题了。

1. import com.maxmind.geoip2.DatabaseReader;
2. import java.io.File;
3. import java.net.Inet4Address;
4. import java.net.Inet6Address;
5. import java.net.InetAddress;
7. public class GeoIpTool {
8.     public static void main(String[] args) throws Exception {
10.         // 读取IP库文件
11.         File ipFile = new File("IP文件库");
12.         DatabaseReader reader = new DatabaseReader.Builder(ipFile).build();
14.         // IPV4地址
15.         InetAddress ipV4 = InetAddress.getByName("IPV4");
16.         if (ipV4 instanceof Inet4Address){
17.             System.out.println(reader.country(ipV4));
18.             System.out.println(reader.country(ipV4).getCountry());
19.             // 默认英文名
20.             System.out.println(reader.country(ipV4).getCountry().getName());
21.             // 查询中文名
22.             System.out.println(reader.country(ipV4).getCountry().getNames().get("zh-CN"));
23.         }
25.         // IPV6地址
26.         InetAddress ipV6 = InetAddress.getByName("IPV6");
27.         if (ipV6 instanceof Inet6Address){
28.             System.out.println(reader.country(ipV6));
29.             System.out.println(reader.country(ipV6).getCountry());
30.             // 默认英文名
31.             System.out.println(reader.country(ipV6).getCountry().getName());
32.             // 查询中文名
33.             System.out.println(reader.country(ipV6).getCountry().getNames().get("zh-CN"));
34.         }
35.     }
36. }

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假如需要非常精确的实时归属地分析，可以购买专业的IP网段数据，实时更新到本地的数据库中，作为IP字典使用，获取哀求的IP后，直接范围匹配即可。

1. CREATE TABLE `ip_place` (
2.   `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
3.   `network` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '网段区间',
4.   `min_ip` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '最小IP',
5.   `max_ip` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '最大IP',
6.   `min_ip_number` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '最小IP数值',
7.   `max_ip_number` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '最大IP数值',
8.   `ip_place` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '归属地',
9.   PRIMARY KEY (`id`)
10. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='IP归属地';

复制代码

末了需要增补说一句，对于很多尺度的数据，尽可能在项目最初就设计好字典摆列或者数据表，避免后续规范时面临数据清洗的问题。

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