ip、ip:port和long的相互转换

发表于 更新于 分类于

说明：转换仅支持ipv4地址

可实行性分析

ipv4 地址格式: [0-255].[0-255].[0-255].[0-255]

ipv4地址分为4段， 每一段是一个[0-255]之间的数字，可见第一段可使用的数字个数为256=2^8 ， 刚好是一个字节能表示的无符号整数范围。那4段就是4个字节。 也就是说只需要4个字节就能存下ip地址， java中一个int是4个字节，一个int就能表示一个ipv4地址。

端口的范围是 0-65535 ， 刚好是2^16 个数字， 是两个字节能表示的无符号整数范围。

所以实际上存储 ip:port 组合只需要6个字节， java中long是8个字节， 完全能够表示ip:port组合。

代码实现

实现依赖了guava来处理整数和字节数组的转换

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<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>18.0</version>
</dependency>
import com.google.common.primitives.Bytes;
import com.google.common.primitives.Ints;
import com.google.common.primitives.Longs;
import sun.net.util.IPAddressUtil;

import java.util.Arrays;

/**
 * ip、ip:port 和 int、long的相互转换
 *
 * @author huaxiaoer
 * @since 2020-06-17
 */
public class IpAddressUtils {

    /**
     * ip 转换成int型, 结果可能为负数, 如果要求正数，使用 ipToLong
     * @param ipv4
     * @param port
     * @return
     */
    public static int ipToInt(String ipv4){
        byte[] address = IPAddressUtil.textToNumericFormatV4(ipv4);
        return Ints.fromByteArray(address);
    }

    /**
     * ip 转换成long型
     * @param ipv4
     * @param port
     * @return
     */
    public static long ipToLong(String ipv4){
        return ipToInt(ipv4) & 0xFFFFFFFFL;
    }

    /**
     * int 转换为ip
     * @param num
     */
    public static String intToIp(int num){
        byte[] bytes = Ints.toByteArray(num);
        return (bytes[0] & 0xff) + "." + (bytes[1] & 0xff) + "." + (bytes[2] & 0xff) + "." + (bytes[3] & 0xff);
    }


    /**
     * int 转换为ip
     * @param num
     */
    public static String longToIp(long num){
        byte[] bytes = Longs.toByteArray(num);
        return (bytes[4] & 0xff) + "." + (bytes[5] & 0xff) + "." + (bytes[6] & 0xff) + "." + (bytes[7] & 0xff);
    }

    /**
     * ip:port 组合转换成long型
     * @param ipv4
     * @param port
     * @return
     */
    public static long ipPortToLong(String ipv4, int port){
        byte[] address = IPAddressUtil.textToNumericFormatV4(ipv4);
        byte[] socket = Bytes.concat( Ints.toByteArray(port),address);
        return Longs.fromByteArray(socket);
    }

    /**
     * long 转换为ip:port 字符串
     * @param num
     */
    public static String longToIpPortStr(long num){
        Object[] ipPort = longToIpPort(num);
        return ipPort[0] + ":" + ipPort[1];
    }

    /**
     * long 转换为[ip,port]数组
     * @param num
     * @return [ip,port]
     */
    public static Object[] longToIpPort(long num){
        byte[] bytes = Longs.toByteArray(num);
        byte[] portBytes = Arrays.copyOfRange(bytes, 0, 4);
        byte[] ipBytes = Arrays.copyOfRange(bytes, 4, 8);
        String ip = (ipBytes[0] & 0xff) + "." + (ipBytes[1] & 0xff) + "." + (ipBytes[2] & 0xff) + "." + (ipBytes[3] & 0xff);
        int port = Ints.fromByteArray(portBytes);
        return new Object[]{ip,port};
    }
}