IP地址（IPV6）与long数组之间的转换

IP地址（IPV6）与long数组之间的转换

1. 《IP地址（IPV4）与int类型之间的转换》
2. 《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 / 4
		int 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

最后

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