InetAddress类概述与实例

绝大部分知识与实例来自O’REILLY的《Java网络编程》（Java Network Programming,Fourth Edition,by Elliotte Rusty Harold(O’REILLY)）。

InetAddress类简介

InetAddress类位于java.net包中，是Java对IP地址（包括IPv4和IPv6）的高层表示。许多其他网络相关类，包括Socket、ServerSocket、URL等都用到了这个类。这个类的每个实例包含一个IP地址（IP address）以及这个IP地址对应的主机名（host name）。

获取InetAddress实例

InetAddress类没有public的构造器，想要获取它的实例，需要通过它的一些静态工厂方法。最常用的一个是InetAddress.getByName()，能够根据域名或者IP地址获取InetAddress实例。这个方法会建立与本地DNS服务器的一个连接，并查找主机名和IP地址。如果DNS找不到这个地址，方法会抛出一个UnknownHostException，IOException的一个子类。

实例1：查询某个域名的IP地址和主机名

public static void ShowAddress(String domainName){    InetAddress address;    try {        address = InetAddress.getByName(domainName);        System.out.println(address);    } catch (UnknownHostException e) {        System.out.println("Could not find" + domainName);        e.printStackTrace();    }}public static void main(String[] args) {    ShowAddress("www.baidu.com");}输出：www.baidu.com/183.232.231.172

另外一个经常使用的是InetAddress.getLocalHost，用于返回运行代码的主机对应的InetAddress对象。

实例2：查找本地机器的地址

public static void ShowLocalAddress(){    try {        InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();        System.out.println(address);    } catch (UnknownHostException e) {        System.out.println("Could not find this computer's address.");    }}public static void main(String[] args) {    ShowLocalAddress();}

另外，有时一个主机名可能有多个地址，如果想要全部获得，可以使用getAllByName()方法。该方法会返回一个InetAddress数组。
最后的两个构造器，用于根据原始IP地址和主机名构建一个InetAddress对象：

public static InetAddress getByAddress(byte[] addr) throws UnknownHostExceptionpublic static InetAddress getByAddress(String hostName,byte[] addr) throws UnknownHostException

需要注意三点：（1）参数中的主机名不一定能和IP地址对应。（2）byte[]遵循big-endian，即IP地址的高位存储在数组的低位。（3）Java中的byte为有符号字节，因此数值上不一定和int的值对应（比如168转为byte后值为-88）。
补充一下关于int和有符号字节的转换：有符号字节的取值范围为-128~127，而8位无符号整型的取值范围为0~255。转换方法如下：

• 无符号整型转有符号字节：0~127不变，128~255用256减去原值。
• 有符号字节转无符号整型：非负数不变，负数加上256。

缓存

由于DNS查找开销很大，InetAddress类会对查找结果进行缓存，一旦得到一个给定主机的地址，就不会再次查找。这样做可以使得可能会进行重复查找的程序的性能得到提升。不过，这种机制也带来了一些问题，比如无法察觉主机地址的改变等。
可以通过系统属性networkaddress.cache.ttl和networkaddress.cache.negative.ttl控制成功的DNS查找和失败的DNS查找的结果的缓存时间，若设置为-1则永不过期。

按IP地址查找

使用InetAddress.getByName传入一个IP地址作为参数时，不会检查DNS，只有当请求主机名（getHostName()）时才会真正完成DNS查找。这意味着创建出来的InetAddress对象可能不对应任何主机。如果无法成功查找到主机名，主机名会和传入的IP地址保持一致，而不会抛出UnknownHostException异常。
相对来讲，主机名比IP地址稳定的多。在构建InetAddress对象时，应优先考虑使用主机名作为参数传入。

get方法

InetAddress包含4个get方法，如下：

• String getHostName()：返回主机名（主机别名）
• String getCanonicalHostName()：返回主机全名
• byte[] getAddress()：获得IP地址的原始字节码
• String getHostAddress()：获得IP地址

主机全名是主机的全称，主机别名是为了方便好记等目的，为主机起的一个“昵称”。下面是用www.oracle.com构建的InetAddress对象调用getHostName()和getCanonicalHostName()的结果：

www.oracle.coma23-77-22-123.deploy.static.akamaitechnologies.com

至于查看原始字节码的方法，很多时候主要是用来判断协议类型（IPv4地址4字节、IPv6地址16个字节）。

实例3：判断IP地址使用的协议版本

public static int getIpVersion(InetAddress ia){    byte[] address = ia.getAddress();    if(address.length == 4){        return 4;    }else if (address.length == 16) {        return 6;    }else {        return -1;    }}public static void main(String[] args) {    try {        InetAddress ia = InetAddress.getByName("192.168.0.0");        System.out.println(getIpVersion(ia));    } catch (UnknownHostException e) {        e.printStackTrace();    }}输出：4

判断地址类型

有许多IP地址有着特殊的含义，比如127.0.0.1是本地回送地址，224.0.0.0~239.255.255.255是组播地址等。InetAddress类提供了以下方法对地址类别进行辨别：

• isAnyLocalAddress()：判断是否是通配地址。IPv4中通配地址为0.0.0.0，IPv6中通配地址为0:0:0:0:0:0:0:0（或写作::）。通配地址可以匹配本机系统中的任何地址。
• isLoopbackAddress()：判断是否是回送地址。IPv4中回送地址为127.0.0.1，IPv6中回送地址为0:0:0:0:0:0:0:1（或写作::1）。回送地址在网络层连接计算机和它自身。
• isLinkLocalAddress()：判断是否是IPv6本地链接地址。IPv6本地链接地址可以用于帮助IPv6网络实现自配置，与IPv4网络上的DHCP类似，但不需要使用服务器。路由器不会把发送给本地链接地址的包转发到本地子网以外。所有本地连接地址都用8字节FE80:0000:0000:0000开头，后8字节用本地地址填充，这个地址通常从以太网卡生产商分配的以太网MAC地址复制。
• isSiteLocalAddress()：判断是否是IPv6本地网站地址。本地网站地址与本地链接地址类似，不过本地网站地址可以由路由器在网站或校园内转发，但不应转发到网站以外。本地网站地址以8字节FEC0:0000:0000:0000开头，后8字节用本地地址填充，这个地址通常从以太网卡生产商分配的以太网MAC地址复制。
• isMulticastAddress()：判断是否是组播地址。IPv4中组播地址范围是224.0.0.0~239.255.255.255，IPv6中组播地址以FF开头。
• isMCGlobal()：判断是否是全球组播地址。全球组播地址可能在全世界都有订购者。IPv6中全球组播地址以FF0E或FF1E开头，取决于这个组播地址是已知的永久分配地址还是一个临时地址。IPv4中所有组播地址都是全球范围的，范围依靠TTL（Time To Live，生存时间）控制。
• isMCOrgLocal()：判断是否是组织范围组播地址。组织范围组播地址可能在公司或组织的所有网站都有订购者，但不包括组织外。以FF08或FF18开头，取决于是已知的永久分配地址还是临时地址。
• isMCSiteLocal()：判断是否是网站范围组播地址。发送到网站范围组播地址的包只会在本地网站内传输。以FF05或FF15开头，取决于是已知的永久分配地址还是临时地址。
• isMCLinkLocal()：判断是否是子网范围组播地址。发送到子网范围组播地址的包只会在子网内传输。以FF02或FF12开头，取决于是已知的永久分配地址还是临时地址。
• isMCNodeLocal()：判断是否是本地接口组播地址。发送到本地接口组播地址的包不能发送到最初的网络接口以外，即使是相同节点上的不同网络接口也不行，主要用于网络调试。以FF01或FF11开头，取决于是已知的永久分配地址还是临时地址。

测试可达性

InetAddress类还提供了两个isReachable()方法，用于测试节点对当前主机是否可达，原理是traceroute方法。

public boolean isReachable(int timeout) throws IOExceptionpublic boolean isReachable(NetworkInterface interface int ttl,int timeout) throws IOException

如果主机在timeout毫秒内响应则返回true，否则返回false。如果出现网络错误则抛出IOException异常。第二个方法允许指定从哪个本地网络接口建立连接，以及生存时间TTL。

Object方法

• equals()：只要两个InetAddress对象指向同一个IP地址就返回true，不考虑主机名。
• hashcode()：同样只根据IP地址计算。
• toString()：格式为主机名/IP地址，若主机名不存在则将主机名置空。

Inet4Address与Inet6Address

Inet4Address与Inet6Address是InetAddress的两个子类，用于区分IPv4地址和IPv6地址。一般来讲，编程人员处于应用层，不需要了解IP地址的细节，因此这两个子类很少用到。

NetworkInterface类

NetworkInterface类表示一个本地IP地址，可能是一个物理接口（额外的以太网卡），也可能是一个虚拟接口（与其他IP地址绑定到同一个物理硬件）。NetworkInterface提供了枚举本地地址的方法。

示例4：列出所有网络接口

public static void listAllNetworkInterfaces(){    try {        Enumeration<NetworkInterface> interfaces =                 NetworkInterface.getNetworkInterfaces();        while (interfaces.hasMoreElements()) {            NetworkInterface networkInterface =                    (NetworkInterface) interfaces.nextElement();            System.out.println(networkInterface);        }    } catch (SocketException e) {        e.printStackTrace();    }}

除此之外，NetworkInterface类还提供了两个静态工厂方法，用于根据名称或IP地址获取NetworkInterface对象：

public static NerworkInterface getByName(String name) throws SocketExceptionpublic static NetworkInterface getByInetAddress(InetAddress address) throws SocketException

获得了NetworkInterface对象后，就可以利用它的一系列get方法获取IP地址、名称等信息。