package com.showtime.IPparse; import java.io.File; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.RandomAccessFile; import java.nio.ByteOrder; import java.nio.MappedByteBuffer; import java.nio.channels.FileChannel; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; import com.showtime.util.LogFactory; import org.apache.log4j.Level; public class IPSeeker { //纯真IP数据库名 private String IP_FILE="QQWry.Dat"; //保存的文件夹 private String INSTALL_DIR="f:/qqwry"; // 一些固定常量，比如记录长度等等 private static final int IP_RECORD_LENGTH = 7; private static final byte REDIRECT_MODE_1 = 0x01; private static final byte REDIRECT_MODE_2 = 0x02; // 用来做为cache，查询一个ip时首先查看cache，以减少不必要的重复查找 private Map<String, IPLocation> ipCache; // 随机文件访问类 private RandomAccessFile ipFile; // 内存映射文件 private MappedByteBuffer mbb; // 起始地区的开始和结束的绝对偏移 private long ipBegin, ipEnd; // 为提高效率而采用的临时变量 private IPLocation loc; private byte[] buf; private byte[] b4; private byte[] b3; public IPSeeker(String fileName,String dir) { this.INSTALL_DIR=dir; this.IP_FILE=fileName; ipCache = new HashMap<String, IPLocation>(); loc = new IPLocation(); buf = new byte[100]; b4 = new byte[4]; b3 = new byte[3]; try { ipFile = new RandomAccessFile(IP_FILE, "r"); } catch (FileNotFoundException e) { // 如果找不到这个文件，再尝试再当前目录下搜索，这次全部改用小写文件名 // 因为有些系统可能区分大小写导致找不到ip地址信息文件 String filename = new File(IP_FILE).getName().toLowerCase(); File[] files = new File(INSTALL_DIR).listFiles(); for(int i = 0; i < files.length; i++) { if(files[i].isFile()) { if(files[i].getName().toLowerCase().equals(filename)) { try { ipFile = new RandomAccessFile(files[i], "r"); } catch (FileNotFoundException e1) { LogFactory.log("IP地址信息文件没有找到，IP显示功能将无法使用",Level.ERROR,e1); ipFile = null; } break; } } } } // 如果打开文件成功，读取文件头信息 if(ipFile != null) { try { ipBegin = readLong4(0); ipEnd = readLong4(4); if(ipBegin == -1 || ipEnd == -1) { ipFile.close(); ipFile = null; } } catch (IOException e) { LogFactory.log("IP地址信息文件格式有错误，IP显示功能将无法使用",Level.ERROR,e); ipFile = null; } } } /** * 给定一个地点的不完全名字，得到一系列包含s子串的IP范围记录 * @param s 地点子串 * @return 包含IPEntry类型的List */ public List getIPEntriesDebug(String s) { List<IPEntry> ret = new ArrayList<IPEntry>(); long endOffset = ipEnd + 4; for(long offset = ipBegin + 4; offset <= endOffset; offset += IP_RECORD_LENGTH) { // 读取结束IP偏移 long temp = readLong3(offset); // 如果temp不等于-1，读取IP的地点信息 if(temp != -1) { IPLocation ipLoc = getIPLocation(temp); // 判断是否这个地点里面包含了s子串，如果包含了，添加这个记录到List中，如果没有，继续 if(ipLoc.getCountry().indexOf(s) != -1 || ipLoc.getArea().indexOf(s) != -1) { IPEntry entry = new IPEntry(); entry.country = ipLoc.getCountry(); entry.area = ipLoc.getArea(); // 得到起始IP readIP(offset - 4, b4); entry.beginIp = Util.getIpStringFromBytes(b4); // 得到结束IP readIP(temp, b4); entry.endIp = Util.getIpStringFromBytes(b4); // 添加该记录 ret.add(entry); } } } return ret; } public IPLocation getIPLocation(String ip){ IPLocation location=new IPLocation(); location.setArea(this.getArea(ip)); location.setCountry(this.getCountry(ip)); return location; } /** * 给定一个地点的不完全名字，得到一系列包含s子串的IP范围记录 * @param s 地点子串 * @return 包含IPEntry类型的List */ public List<IPEntry> getIPEntries(String s) { List<IPEntry> ret = new ArrayList<IPEntry>(); try { // 映射IP信息文件到内存中 if(mbb == null) { FileChannel fc = ipFile.getChannel(); mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, ipFile.length()); mbb.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN); } int endOffset = (int)ipEnd; for(int offset = (int)ipBegin + 4; offset <= endOffset; offset += IP_RECORD_LENGTH) { int temp = readInt3(offset); if(temp != -1) { IPLocation ipLoc = getIPLocation(temp); // 判断是否这个地点里面包含了s子串，如果包含了，添加这个记录到List中，如果没有，继续 if(ipLoc.getCountry().indexOf(s) != -1 || ipLoc.getArea().indexOf(s) != -1) { IPEntry entry = new IPEntry(); entry.country = ipLoc.getCountry(); entry.area = ipLoc.getArea(); // 得到起始IP readIP(offset - 4, b4); entry.beginIp = Util.getIpStringFromBytes(b4); // 得到结束IP readIP(temp, b4); entry.endIp = Util.getIpStringFromBytes(b4); // 添加该记录 ret.add(entry); } } } } catch (IOException e) { LogFactory.log("",Level.ERROR,e); } return ret; } /** * 从内存映射文件的offset位置开始的3个字节读取一个int * @param offset * @return */ private int readInt3(int offset) { mbb.position(offset); return mbb.getInt() & 0x00FFFFFF; } /** * 从内存映射文件的当前位置开始的3个字节读取一个int * @return */ private int readInt3() { return mbb.getInt() & 0x00FFFFFF; } /** * 根据IP得到国家名 * @param ip ip的字节数组形式 * @return 国家名字符串 */ public String getCountry(byte[] ip) { // 检查ip地址文件是否正常 if(ipFile == null) return Message.bad_ip_file; // 保存ip，转换ip字节数组为字符串形式 String ipStr = Util.getIpStringFromBytes(ip); // 先检查cache中是否已经包含有这个ip的结果，没有再搜索文件 if(ipCache.containsKey(ipStr)) { IPLocation ipLoc = ipCache.get(ipStr); return ipLoc.getCountry(); } else { IPLocation ipLoc = getIPLocation(ip); ipCache.put(ipStr, ipLoc.getCopy()); return ipLoc.getCountry(); } } /** * 根据IP得到国家名 * @param ip IP的字符串形式 * @return 国家名字符串 */ public String getCountry(String ip) { return getCountry(Util.getIpByteArrayFromString(ip)); } /** * 根据IP得到地区名 * @param ip ip的字节数组形式 * @return 地区名字符串 */ public String getArea(byte[] ip) { // 检查ip地址文件是否正常 if(ipFile == null) return Message.bad_ip_file; // 保存ip，转换ip字节数组为字符串形式 String ipStr = Util.getIpStringFromBytes(ip); // 先检查cache中是否已经包含有这个ip的结果，没有再搜索文件 if(ipCache.containsKey(ipStr)) { IPLocation ipLoc = ipCache.get(ipStr); return ipLoc.getArea(); } else { IPLocation ipLoc = getIPLocation(ip); ipCache.put(ipStr, ipLoc.getCopy()); return ipLoc.getArea(); } } /** * 根据IP得到地区名 * @param ip IP的字符串形式 * @return 地区名字符串 */ public String getArea(String ip) { return getArea(Util.getIpByteArrayFromString(ip)); } /** * 根据ip搜索ip信息文件，得到IPLocation结构，所搜索的ip参数从类成员ip中得到 * @param ip 要查询的IP * @return IPLocation结构 */ private IPLocation getIPLocation(byte[] ip) { IPLocation info = null; long offset = locateIP(ip); if(offset != -1) info = getIPLocation(offset); if(info == null) { info = new IPLocation(); info.setCountry ( Message.unknown_country); info.setArea(Message.unknown_area); } return info; } /** * 从offset位置读取4个字节为一个long，因为java为big-endian格式，所以没办法 * 用了这么一个函数来做转换 * @param offset * @return 读取的long值，返回-1表示读取文件失败 */ private long readLong4(long offset) { long ret = 0; try { ipFile.seek(offset); ret |= (ipFile.readByte() & 0xFF); ret |= ((ipFile.readByte() << 8) & 0xFF00); ret |= ((ipFile.readByte() << 16) & 0xFF0000); ret |= ((ipFile.readByte() << 24) & 0xFF000000); return ret; } catch (IOException e) { return -1; } } /** * 从offset位置读取3个字节为一个long，因为java为big-endian格式，所以没办法 * 用了这么一个函数来做转换 * @param offset 整数的起始偏移 * @return 读取的long值，返回-1表示读取文件失败 */ private long readLong3(long offset) { long ret = 0; try { ipFile.seek(offset); ipFile.readFully(b3); ret |= (b3[0] & 0xFF); ret |= ((b3[1] << 8) & 0xFF00); ret |= ((b3[2] << 16) & 0xFF0000); return ret; } catch (IOException e) { return -1; } } /** * 从当前位置读取3个字节转换成long * @return 读取的long值，返回-1表示读取文件失败 */ private long readLong3() { long ret = 0; try { ipFile.readFully(b3); ret |= (b3[0] & 0xFF); ret |= ((b3[1] << 8) & 0xFF00); ret |= ((b3[2] << 16) & 0xFF0000); return ret; } catch (IOException e) { return -1; } } /** * 从offset位置读取四个字节的ip地址放入ip数组中，读取后的ip为big-endian格式，但是 * 文件中是little-endian形式，将会进行转换 * @param offset * @param ip */ private void readIP(long offset, byte[] ip) { try { ipFile.seek(offset); ipFile.readFully(ip); byte temp = ip[0]; ip[0] = ip[3]; ip[3] = temp; temp = ip[1]; ip[1] = ip[2]; ip[2] = temp; } catch (IOException e) { LogFactory.log("",Level.ERROR,e); } } /** * 从offset位置读取四个字节的ip地址放入ip数组中，读取后的ip为big-endian格式，但是 * 文件中是little-endian形式，将会进行转换 * @param offset * @param ip */ private void readIP(int offset, byte[] ip) { mbb.position(offset); mbb.get(ip); byte temp = ip[0]; ip[0] = ip[3]; ip[3] = temp; temp = ip[1]; ip[1] = ip[2]; ip[2] = temp; } /** * 把类成员ip和beginIp比较，注意这个beginIp是big-endian的 * @param ip 要查询的IP * @param beginIp 和被查询IP相比较的IP * @return 相等返回0，ip大于beginIp则返回1，小于返回-1。 */ private int compareIP(byte[] ip, byte[] beginIp) { for(int i = 0; i < 4; i++) { int r = compareByte(ip[i], beginIp[i]); if(r != 0) return r; } return 0; } /** * 把两个byte当作无符号数进行比较 * @param b1 * @param b2 * @return 若b1大于b2则返回1，相等返回0，小于返回-1 */ private int compareByte(byte b1, byte b2) { if((b1 & 0xFF) > (b2 & 0xFF)) // 比较是否大于 return 1; else if((b1 ^ b2) == 0)// 判断是否相等 return 0; else return -1; } /** * 这个方法将根据ip的内容，定位到包含这个ip国家地区的记录处，返回一个绝对偏移 * 方法使用二分法查找。 * @param ip 要查询的IP * @return 如果找到了，返回结束IP的偏移，如果没有找到，返回-1 */ private long locateIP(byte[] ip) { long m = 0; int r; // 比较第一个ip项 readIP(ipBegin, b4); r = compareIP(ip, b4); if(r == 0) return ipBegin; else if(r < 0) return -1; // 开始二分搜索 for(long i = ipBegin, j = ipEnd; i < j; ) { m = getMiddleOffset(i, j); readIP(m, b4); r = compareIP(ip, b4); // log.debug(Utils.getIpStringFromBytes(b)); if(r > 0) i = m; else if(r < 0) { if(m == j) { j -= IP_RECORD_LENGTH; m = j; } else j = m; } else return readLong3(m + 4); } // 如果循环结束了，那么i和j必定是相等的，这个记录为最可能的记录，但是并非 // 肯定就是，还要检查一下，如果是，就返回结束地址区的绝对偏移 m = readLong3(m + 4); readIP(m, b4); r = compareIP(ip, b4); if(r <= 0) return m; else return -1; } /** * 得到begin偏移和end偏移中间位置记录的偏移 * @param begin * @param end * @return */ private long getMiddleOffset(long begin, long end) { long records = (end - begin) / IP_RECORD_LENGTH; records >>= 1; if(records == 0) records = 1; return begin + records * IP_RECORD_LENGTH; } /** * 给定一个ip国家地区记录的偏移，返回一个IPLocation结构 * @param offset 国家记录的起始偏移 * @return IPLocation对象 */ private IPLocation getIPLocation(long offset) { try { // 跳过4字节ip ipFile.seek(offset + 4); // 读取第一个字节判断是否标志字节 byte b = ipFile.readByte(); if(b == REDIRECT_MODE_1) { // 读取国家偏移 long countryOffset = readLong3(); // 跳转至偏移处 ipFile.seek(countryOffset); // 再检查一次标志字节，因为这个时候这个地方仍然可能是个重定向 b = ipFile.readByte(); if(b == REDIRECT_MODE_2) { loc.setCountry ( readString(readLong3())); ipFile.seek(countryOffset + 4); } else loc.setCountry ( readString(countryOffset)); // 读取地区标志 loc.setArea( readArea(ipFile.getFilePointer())); } else if(b == REDIRECT_MODE_2) { loc.setCountry ( readString(readLong3())); loc.setArea( readArea(offset + 8)); } else { loc.setCountry ( readString(ipFile.getFilePointer() - 1)); loc.setArea( readArea(ipFile.getFilePointer())); } return loc; } catch (IOException e) { return null; } } /** * 给定一个ip国家地区记录的偏移，返回一个IPLocation结构，此方法应用与内存映射文件方式 * @param offset 国家记录的起始偏移 * @return IPLocation对象 */ private IPLocation getIPLocation(int offset) { // 跳过4字节ip mbb.position(offset + 4); // 读取第一个字节判断是否标志字节 byte b = mbb.get(); if(b == REDIRECT_MODE_1) { // 读取国家偏移 int countryOffset = readInt3(); // 跳转至偏移处 mbb.position(countryOffset); // 再检查一次标志字节，因为这个时候这个地方仍然可能是个重定向 b = mbb.get(); if(b == REDIRECT_MODE_2) { loc.setCountry ( readString(readInt3())); mbb.position(countryOffset + 4); } else loc.setCountry ( readString(countryOffset)); // 读取地区标志 loc.setArea(readArea(mbb.position())); } else if(b == REDIRECT_MODE_2) { loc.setCountry ( readString(readInt3())); loc.setArea(readArea(offset + 8)); } else { loc.setCountry ( readString(mbb.position() - 1)); loc.setArea(readArea(mbb.position())); } return loc; } /** * 从offset偏移开始解析后面的字节，读出一个地区名 * @param offset 地区记录的起始偏移 * @return 地区名字符串 * @throws IOException */ private String readArea(long offset) throws IOException { ipFile.seek(offset); byte b = ipFile.readByte(); if(b == REDIRECT_MODE_1 || b == REDIRECT_MODE_2) { long areaOffset = readLong3(offset + 1); if(areaOffset == 0) return Message.unknown_area; else return readString(areaOffset); } else return readString(offset); } /** * @param offset 地区记录的起始偏移 * @return 地区名字符串 */ private String readArea(int offset) { mbb.position(offset); byte b = mbb.get(); if(b == REDIRECT_MODE_1 || b == REDIRECT_MODE_2) { int areaOffset = readInt3(); if(areaOffset == 0) return Message.unknown_area; else return readString(areaOffset); } else return readString(offset); } /** * 从offset偏移处读取一个以0结束的字符串 * @param offset 字符串起始偏移 * @return 读取的字符串，出错返回空字符串 */ private String readString(long offset) { try { ipFile.seek(offset); int i; for(i = 0, buf[i] = ipFile.readByte(); buf[i] != 0; buf[++i] = ipFile.readByte()); if(i != 0) return Util.getString(buf, 0, i, "GBK"); } catch (IOException e) { LogFactory.log("",Level.ERROR,e); } return ""; } /** * 从内存映射文件的offset位置得到一个0结尾字符串 * @param offset 字符串起始偏移 * @return 读取的字符串，出错返回空字符串 */ private String readString(int offset) { try { mbb.position(offset); int i; for(i = 0, buf[i] = mbb.get(); buf[i] != 0; buf[++i] = mbb.get()); if(i != 0) return Util.getString(buf, 0, i, "GBK"); } catch (IllegalArgumentException e) { LogFactory.log("",Level.ERROR,e); } return ""; } } 在实际项目用我使用spring注入IP地址库文件的名字和所在目录，并能保证IPSeeker的单一实例。下面是个工具类，把string和btye数组之间互相转换的类。Java代码 收藏代码 package com.showtime.IPparse; import java.io.UnsupportedEncodingException; import java.util.StringTokenizer; import org.apache.log4j.Level; import com.showtime.util.LogFactory; /** * 工具类，提供一些方便的方法 */ public class Util { private static StringBuilder sb = new StringBuilder(); /** * 从ip的字符串形式得到字节数组形式 * @param ip 字符串形式的ip * @return 字节数组形式的ip */ public static byte[] getIpByteArrayFromString(String ip) { byte[] ret = new byte[4]; StringTokenizer st = new StringTokenizer(ip, "."); try { ret[0] = (byte)(Integer.parseInt(st.nextToken()) & 0xFF); ret[1] = (byte)(Integer.parseInt(st.nextToken()) & 0xFF); ret[2] = (byte)(Integer.parseInt(st.nextToken()) & 0xFF); ret[3] = (byte)(Integer.parseInt(st.nextToken()) & 0xFF); } catch (Exception e) { LogFactory.log("从ip的字符串形式得到字节数组形式报错", Level.ERROR, e); } return ret; } /** * @param ip ip的字节数组形式 * @return 字符串形式的ip */ public static String getIpStringFromBytes(byte[] ip) { sb.delete(0, sb.length()); sb.append(ip[0] & 0xFF); sb.append('.'); sb.append(ip[1] & 0xFF); sb.append('.'); sb.append(ip[2] & 0xFF); sb.append('.'); sb.append(ip[3] & 0xFF); return sb.toString(); } /** * 根据某种编码方式将字节数组转换成字符串 * @param b 字节数组 * @param offset 要转换的起始位置 * @param len 要转换的长度 * @param encoding 编码方式 * @return 如果encoding不支持，返回一个缺省编码的字符串 */ public static String getString(byte[] b, int offset, int len, String encoding) { try { return new String(b, offset, len, encoding); } catch (UnsupportedEncodingException e) { return new String(b, offset, len); } } } 下面是个常量值的类，用接口形式来定义省事不少。Java代码 收藏代码 package com.showtime.IPparse; public interface Message { String bad_ip_file="IP地址库文件错误"; String unknown_country="未知国家"; String unknown_area="未知地区"; } 一个封装国家和地区的实体类Java代码 收藏代码 package com.showtime.IPparse; /** * * @category 用来封装ip相关信息，目前只有两个字段，ip所在的国家和地区 */ public class IPLocation { private String country; private String area; public IPLocation() { country = area = ""; } public IPLocation getCopy() { IPLocation ret = new IPLocation(); ret.country = country; ret.area = area; return ret; } public String getCountry() { return country; } public void setCountry(String country) { this.country = country; } public String getArea() { return area; } public void setArea(String area) { //如果为局域网，纯真IP地址库的地区会显示CZ88.NET,这里把它去掉 if(area.trim().equals("CZ88.NET")){ this.area="本机或本网络"; }else{ this.area = area; } } } 一下是一个范围记录的类Java代码 收藏代码 package com.showtime.IPparse; /** * <pre> * 一条IP范围记录，不仅包括国家和区域，也包括起始IP和结束IP * </pre> */ public class IPEntry { public String beginIp; public String endIp; public String country; public String area; /** * 构造函数 */ public IPEntry() { beginIp = endIp = country = area = ""; } } 日志记录类Java代码 收藏代码 package com.showtime.util; import org.apache.log4j.Level; import org.apache.log4j.Logger; /** * * * 日志工厂 */ public class LogFactory { private static final Logger logger; static { logger = Logger.getLogger("stdout"); logger.setLevel(Level.DEBUG); } public static void log(String info, Level level, Throwable ex) { logger.log(level, info, ex); } public static Level getLogLevel(){ return logger.getLevel(); } } 下面是测试类Java代码 收藏代码 package com.showtime.IPparse; import junit.framework.TestCase; public class IPtest extends TestCase { public void testIp(){ //指定纯真数据库的文件名，所在文件夹 IPSeeker ip=new IPSeeker("QQWry.Dat","f:/qqwry"); //测试IP 58.20.43.13 System.out.println(ip.getIPLocation("58.20.43.13").getCountry()+":"+ip.getIPLocation("58.20.43.13").getArea()); } } 当输出：湖南省长沙市:网通 前几天看了下Ruby的IPParse，觉得很过瘾，上网查了下貌似很多IP数据库都要收费的，就下了个纯真QQIP地址库，发现还可以在线升级的，很适合咱做点小玩意。具体解析的纯真版IP地址库请详见http://lumaqq.linuxsir.org/article/qqwry_format_detail.html，这里就不多叙述了。看下JAVA代码中怎么解析IP的吧。（代码参考至lumaQQ.谢谢开源作者luma）
