IP地址(IPV6)与long数组之间的转换
- 《IP地址(IPV4)与int类型之间的转换》
- 《IP地址(IPV6)与long数组之间的转换》
一、前言
IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”(互联网协议第6版)的缩写,是互联网工程任务组(IETF)设计的用于替代IPv4的下一代IP协议,其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。IPv6的地址长度为128位,它有3种表示方法,分别是冒分十六进制表示法、0位压缩表示法、内嵌IPv4地址表示法。
二、IP地址(IPV6)为什么要转换为long数组
首先,IPv6 的地址长度为 128 位,而 Java 中没有 128 位的原生数字,int 为 32 位,long 是 64 位,因此若要将 IPv6 地址直接转为 long, 则会丢掉一半的信息,这肯定是不能接受的。
因此,解决方式有两种思路。第一,使用 BigInteger;第二,将 IPv6 地址的 128 位拆分为两个 64 位的地址,即可存到两个 long 整数组成的数组中。本文采用后者,即将 IPv6 地址转换为 long 数组。
另外,为简便起见,本文只考虑冒分十六进制表示法的情况,即完整的ip地址,如 0:0:0:0:0:0:0:0,0位压缩表示法和内嵌 IPv4 地址表示法暂不考虑。
三、IP地址(IPV6)与long数组之间的相互转换
1.IP地址(IPV6)转换为long数组
/*** 将 IPv6 地址转为 long 数组,只支持冒分十六进制表示法*/
public static long[] ipv6ToLongs(String ipv6_string) {if (ipv6_string == null || ipv6_string.isEmpty()) {throw new IllegalArgumentException("ipv6_string cannot be null.");}String[] ipSlices = ipv6_string.split(":");if (ipSlices.length != 8) {throw new IllegalArgumentException(ipv6_string + " is not an ipv6 address.");}long[] ipv6 = new long[2];for (int i = 0; i < 8; i++) {String slice = ipSlices[i];// 以 16 进制解析long num = Long.parseLong(slice, 16);// 每组 16 位long right = num << (16 * i);// 每个 long 保存四组,i >> 2 等于 i / 4int length=i>>2;//即int length=i / 4;ipv6[length] = ipv6[length] | right;}return ipv6;
}
2.long数组转换为IP地址(IPV6)
/*** 将 long 数组转为冒分十六进制表示法的 IPv6 地址*/
public static String longsToIpv6(long[] numbers) {if (numbers == null || numbers.length != 2) {throw new IllegalArgumentException(Arrays.toString(numbers) + " is not an IPv6 address.");}StringBuilder sb = new StringBuilder(32);for (long numSlice : numbers) {// 每个 long 保存四组for (int j = 0; j < 4; j++) {// 取最后 16 位long current = numSlice & 0xFFFF;sb.append(Long.toString(current, 16)).append(":");// 右移 16 位,即去除掉已经处理过的 16 位numSlice >>= 16;}}// 去掉最后的 :return sb.substring(0, sb.length() - 1);}
}
3.测试
public static void main(String[] args) {String ipv6_string = "FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF";long[] ipv6_longs = ipv6ToLongs(ipv6_string);System.out.println(ipv6_string + "对应的long数组为:(" + ipv6_longs[0]+","+ipv6_longs[1]+")");System.out.println("("+ipv6_longs[0]+","+ipv6_longs[1] + ")对应的ip值为:" + longsToIpv6(ipv6_longs ));
}
输出结果为:
FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF对应的long数组为:(-1,-1)(-1,-1)对应的ip值为:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
四、补充
直接保存字符串,虽然可读性最好,但浪费了不少的存储空间;转换后再存储,虽然节约了存储空间,但可读性较差。该如何取舍,还是根据具体的应用场景来决定。
其实,现在很多数据库,都内置了专门的函数来转换IP地址。比如从mysql5.6开始,可以直接使用inet6_aton()函数来转换,见下图。
参考:https://mp.weixin.qq.com/s/FzAMbks0PUorZFsCFw7KTg