MySQL如何存储IP地址, Java和PHP IP地址与int或者long类型互转

2019-02-16 07:48:09 MySQL

MySQL Java PHP

对数据库了解的同学都知道数字类型其实是要比字符串类型的column在处理上速度快很多的，所以为了存储和查询速度考虑，我们通常把IP地址转为数字来存储，通常用int存储，但是要注意要使用unsigned ，不然128以上的就无法存储了。

原理

那我们究竟如何存储IP地址呢？

我们知道IP地址（ipv4）分为四段，每一段的范围是0-255，而这个范围恰好可以用8bit的二进制来表示，因为2的8次方为256，从0到255正好为256个数字。
所以，实际上我们可以用类似xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx 的形式来表示一个ipv4的地址，其中x 为0或1。
然后，我们把中间的点去掉，就是一个32bit的二进制数字了，恰好是一个int类型（数据库中占32bit）所能表示的范围。
因此，我们只需要将IP每一段都用二进制表示，再拼到一起，就可以表示一个IP地址了。

如何拼装

以10.1.8.12 为例，四段分别是10、 1、 8、 12，用8bit的二进制表示分别为00001010、00000001、00001000、00001100，其中不足8位的数字用0在左边补齐。
最后我们要的结果其实是00001010000000010000100000001100，也就是按照顺序，拼接起来，转为十进制位167839756（我口算的，你们信不;-)）。
我们依次从左到右这四段，分别左移24位、16位、8位、0位，Java中位用逻辑左移运算符<< ，然后我们可以得到00001010000000000000000000000000，000000010000000000000000 , 0000110000000000, 00001100 。
最后我们将这几段二进制数做或操作，Java中逻辑或运算符为| （有一个为1则此位为1）于是我们就可以得到00001010000000010000100000001100 , 十进制就是167839756.

如何还原

明白了如何拼装的之后，我们还原就很容易了
我们把这个长长的数字右移，分别把00001010000000010000100000001100 右移24位、16位、8位、0位，然后得到00001010、0000101000000001、000010100000000100001000、00001010000000010000100000001100
然后，我们用11111111 也就是 0xFF 来跟上述的四段数字以此做与操作，java中运算符位& （同1为1，有一个为0则此位为0）, 我们就可以得到00001010、00000001、00001000、00001100，十进制依次为：10、 1、 8、 12，最后中间加点，就还原了。
这个与操作实际上就是起到了截断的作用，只取8位，因为0xFF 只有8位，其左边可以用任意多的0填充，例如0xFF 跟例子IP中的第三段做与操作：000000000000000011111111 & 000010100000000100001000，根据与运算的规则，高于8位的都是跟0与，所以得到的也全是0，真正有效的低8位。
事实上，开头的10 ，我们完全可以不用与操作，因为右移24位后，就剩下8位，就是我们要的。

代码实现

Java

package com.vien.ip;

/**
 * @author Vien
 * @date 2017/11/17
 */

public class IPUtils {
    /**
     * convert ip to long
     *
     * @param ip the string of ip address
     * @return long of ip
     */
    public static long ip2long(String ip) {
        System.out.println(ip);
        String[] slice = ip.split("\\.");
        return (Long.valueOf(slice[0]) << 24) | (Long.valueOf(slice[1]) << 16) | (Long.valueOf(slice[2]) << 8) | Long.valueOf(slice[3]);
    }

    /**
     * convert long to ip
     *
     * @param ip long
     * @return string of ip
     */
    public static String long2ip(long ip) {
        StringBuilder ipStr = new StringBuilder();
        ipStr.append((ip >>> 24)).append(".");
        ipStr.append((ip >>> 16) & 0xFF).append(".");
        ipStr.append((ip >>> 8) & 0xFF).append(".");
        ipStr.append(ip & 0xFF);
        return ipStr.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ip2long("10.1.8.12"));
        System.out.println(long2ip(167839756));
    }
}

PHP

其实PHP提供了相关函数
ip2long() 将 IP转为long
long2ip() 将 long还原为IP

MySQL

MySQL也提供相关函数，可以用于查询，例如：

mysql> select inet_aton('10.1.8.12');
+------------------------+
| inet_aton('10.1.8.12') |
+------------------------+
|              167839756 |
+------------------------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> select inet_ntoa(167839756);
+----------------------+
| inet_ntoa(167839756) |
+----------------------+
| 10.1.8.12            |
+----------------------+
1 row in set (0.00 sec)

更多：vien.我爱你

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