IP地址归属地查询完整版

package controller;import java.util.Scanner;import manager.DataProcessManager;public class SystemController {@SuppressWarnings("resource")public static void main(String[] args) {// 接收用户输入Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请输入IP地址 : ");String ip = scanner.nextLine();// 查询long startTime = System.currentTimeMillis();String location = DataProcessManager.getLocation(ip);long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("总耗时 : " + (endTime - startTime) + "  "+ location);}}}

package manager;import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;import pojo.IPAndLocationPojo;
import utli.FileOperatorUtil;
import utli.IPUtil;
import utli.RegexUtil;
import utli.SerDeUtil;
import utli.StaticValue;
/*** 程序核心业务类**/
public class DataProcessManager {private static IPAndLocationPojo[] ipAndLocationPojoArray = null;static {// 保存数据对象List<IPAndLocationPojo> ipAndLocationPojos = null;// 判断是否有序列化的文件File file = new File(StaticValue.serdeObiFilePath);if (file.exists()) {// TODOlong startTime = System.currentTimeMillis();// 如果存在 就反序列化try {Object obj = SerDeUtil.getObj(StaticValue.serdeObiFilePath,StaticValue.cacheByteArrayLength);ipAndLocationPojoArray = (IPAndLocationPojo[]) obj;} catch (ClassNotFoundException | IOException e) {e.printStackTrace();}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("反序列化,耗时 : " + (endTime - startTime));} else {// 不存在 就读取数据 并且结构化 排序 然后 进行序列化try {// 获取数据ipAndLocationPojos = DataProcessManager.getPojoList(StaticValue.ipLibrayPath, StaticValue.encoding);// 转数组并排序// TODOlong startTime = System.currentTimeMillis();ipAndLocationPojoArray = DataProcessManager.convertListToArraySort(ipAndLocationPojos);// 序列化SerDeUtil.saveObj(ipAndLocationPojoArray,StaticValue.serdeObiFilePath,StaticValue.cacheByteArrayLength);long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("转数组并排序序列化,耗时 : " + (endTime - startTime));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}/*** 对外提供的接口,入参是IP,出参是归属地* * @param ip* @return*/public static String getLocation(String ip) {// 校验IPif (!RegexUtil.isValidIP(ip)) {return "请输入正确的IP地址";}// 二分法查找int index = DataProcessManager.binaraySeach(ipAndLocationPojoArray, ip);// 判断是否找到if (index == -1) {return null;} else {return ipAndLocationPojoArray[index].getLocation();}}/*** 二分法查找,入参是IP和数组,出参是对应的索引,找不到返回-1* * @param ipAndLocationPojoArray* @param targetIP* @return* @throws IOException*/private static int binaraySeach(IPAndLocationPojo[] ipAndLocationPojoArray,String targetIP) {// 把IP转换为longlong targetIPLong = IPUtil.ipToLong(targetIP);int startIndex = 0;int endIndex = ipAndLocationPojoArray.length - 1;int m = (startIndex + endIndex) / 2;/*** 如果 小于 起始IP 找前面* * 如果 大于 结束IP 找后面* * 如果 大于等于起始IP且 小于等于 结束IP 则说明找到了*/while (startIndex <= endIndex) {if (targetIPLong >= ipAndLocationPojoArray[m].getStartIPLong()&& targetIPLong <= ipAndLocationPojoArray[m].getEndIPLong()) {return m;}if (targetIPLong < ipAndLocationPojoArray[m].getStartIPLong()) {endIndex = m - 1;} else {startIndex = m + 1;}m = (startIndex + endIndex) / 2;}return -1;}/*** 把集合转换为数组并排序* * @param ipAndLocationPojos* @return*/private static IPAndLocationPojo[] convertListToArraySort(List<IPAndLocationPojo> ipAndLocationPojos) {// 创建数组IPAndLocationPojo[] ipAndLocationPojoArray = new IPAndLocationPojo[ipAndLocationPojos.size()];// 转换为数组ipAndLocationPojos.toArray(ipAndLocationPojoArray);// 排序Arrays.sort(ipAndLocationPojoArray);return ipAndLocationPojoArray;}/*** 结构化数据集合* * @param filePath* @param encoding* @return* @throws IOException*/private static List<IPAndLocationPojo> getPojoList(String filePath,String encoding) throws IOException {// 保存数据对象List<IPAndLocationPojo> ipAndLocationPojos = new ArrayList<IPAndLocationPojo>();// TODOlong startTime = System.currentTimeMillis();List<String> lineList = FileOperatorUtil.getLineList(filePath, encoding);long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("读取数据,耗时 : " + (endTime - startTime));startTime = System.currentTimeMillis();for (String string : lineList) {// 判断是否是空行if (string == null || string.trim().equals("")) {continue;}// 分割为数组String[] columnArray = string.split("    ");// 获取起始IPString startIP = columnArray[0];// 获取结束IPString endIP = columnArray[1];// 获取归属地String location = columnArray[2];// 封装到对象中IPAndLocationPojo ipAndLocationPojo = new IPAndLocationPojo(startIP, endIP, location);// 添加到集合中ipAndLocationPojos.add(ipAndLocationPojo);}endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("结构化数据,耗时 : " + (endTime - startTime));return ipAndLocationPojos;}}

package pojo;
import java.io.Serializable;
import utli.IPUtil;
public class IPAndLocationPojo {private static final long serialVersionUID = 1L;// 衍生字段,用于保存IP对应的long值private long startIPLong;private long endIPLong;/*** 起始IP*/private transient String startIP;/*** 结束IP*/private transient String endIP;/*** 归属地*/private String location;public int compareTo(IPAndLocationPojo o) {long status = this.startIPLong - o.startIPLong;// 不能强制转换 , 如果两个值相差 2147483647的话,转换为int之后 得到负数// return (int) (this.startIPLong - o.startIPLong);return status > 0 ? 1 : 0;}public String getStartIP() {return startIP;}public long getStartIPLong() {return startIPLong;}public void setStartIPLong(long startIPLong) {this.startIPLong = startIPLong;}public long getEndIPLong() {return endIPLong;}public void setEndIPLong(long endIPLong) {this.endIPLong = endIPLong;}public void setStartIP(String startIP) {this.startIP = startIP;}public String getEndIP() {return endIP;}public void setEndIP(String endIP) {this.endIP = endIP;}public String getLocation() {return location;}public void setLocation(String location) {this.location = location;}public IPAndLocationPojo(String startIP, String endIP, String location) {super();this.startIP = startIP;this.endIP = endIP;this.location = location;// 对长整型赋值this.startIPLong = IPUtil.ipToLong(startIP);this.endIPLong = IPUtil.ipToLong(endIP);}public IPAndLocationPojo() {super();}@Overridepublic String toString() {return "IPAndLocationPojo [startIP=" + startIP + ", endIP=" + endIP+ ", location=" + location + "]";}}

package utli;import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.Reader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class FileOperatorUtil {/*** 读取文件并返回list集合* * @param filePath*            文件路径* @param encoding*            字符编码* @return* @throws IOException*/public static List<String> getLineList(String filePath, String encoding)throws IOException {// 2 节点流对接文件FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);// 3 转换为字符流并指定字符编码Reader reader = new InputStreamReader(fis, encoding);// 4 缓冲流提高效率BufferedReader br = new BufferedReader(reader);// 5 读取String line = null;// 保存读取的数据List<String> lineList = new ArrayList<String>();while ((line = br.readLine()) != null) {// 添加到集合中lineList.add(line);}// 6 关闭br.close();return lineList;}}

package utli;public class IPUtil {public static void main(String[] args) {String ip = "126.56.78.59";long ipLong = ipToLong(ip);System.out.println(ipLong);System.out.println(longToIP(ipLong));}/*** 将127.0.0.1形式的IP地址转换成十进制整数，这里没有进行任何错误处理* 通过左移位操作（<<）给每一段的数字加权，第一段的权为2的24次方，第二段的权为2的16次方，第三段的权为2的8次方，最后一段的权为1*/public static long ipToLong(String ipaddress) {long[] ip = new long[4];// 先找到IP地址字符串中.的位置int position1 = ipaddress.indexOf(".");int position2 = ipaddress.indexOf(".", position1 + 1);int position3 = ipaddress.indexOf(".", position2 + 1);// 将每个.之间的字符串转换成整型ip[0] = Long.parseLong(ipaddress.substring(0, position1));ip[1] = Long.parseLong(ipaddress.substring(position1 + 1, position2));ip[2] = Long.parseLong(ipaddress.substring(position2 + 1, position3));ip[3] = Long.parseLong(ipaddress.substring(position3 + 1));return (ip[0] << 24) + (ip[1] << 16) + (ip[2] << 8) + ip[3];}/*** 将十进制整数形式转换成127.0.0.1形式的ip地址 将整数值进行右移位操作（>>>），右移24位，右移时高位补0，得到的数字即为第一段IP。* 通过与操作符（&）将整数值的高8位设为0，再右移16位，得到的数字即为第二段IP。* 通过与操作符吧整数值的高16位设为0，再右移8位，得到的数字即为第三段IP。 通过与操作符吧整数值的高24位设为0，得到的数字即为第四段IP。*/public static String longToIP(long ipaddress) {StringBuffer sb = new StringBuffer("");// 直接右移24位sb.append(String.valueOf((ipaddress >>> 24)));sb.append(".");// 将高8位置0，然后右移16位sb.append(String.valueOf((ipaddress & 0x00FFFFFF) >>> 16));sb.append(".");// 将高16位置0，然后右移8位sb.append(String.valueOf((ipaddress & 0x0000FFFF) >>> 8));sb.append(".");// 将高24位置0sb.append(String.valueOf((ipaddress & 0x000000FF)));return sb.toString();}}

package utli;import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;/*** 正则表达式工具类***/
public class RegexUtil {/*** 校验IP* */public static boolean isValidIP(String input){String regex="(?=(\\b|\\D))(((\\d{1,2})|(1\\d{1,2})|(2[0-4]\\d)|(25[0-5]))\\.){3}((\\d{1,2})|(1\\d{1,2})|(2[0-4]\\d)|(25[0-5]))(?=(\\b|\\D))";return isValid(regex,input);}/*** 格式校验 全词匹配* */public static boolean isValid(String regex,String input){//创建引擎对象Pattern pattern=Pattern.compile(regex);//创建匹配器Matcher matcher=pattern.matcher(input);return matcher.matches();}}

package utli;import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;/*** 序列化相关工具类* **/
public class SerDeUtil {/*** 序列化*/public static void saveObj(Object obj,String filePath,int cacheByteArrayLength)throws IOException{//1 序列化FileOutputStream fos=new FileOutputStream(filePath);//字节数组流ByteArrayOutputStream baos=new ByteArrayOutputStream(cacheByteArrayLength);//数据写出到字节数组中oos.writeObject(obj);//转换为字节数组byte[]byteArray=baos.toByteArray();oos.flush();oos.close();fos.write(byteArray);fos.close();}/*** 反序列化*/public static Object getObj(String filePath,int cacheByteArrayLength)throws IOException,ClassNotFoundException{//2 反序列化FileInputStream fis=new FileInputStream(filePath);byte[]byteArray=new byte[cacheByteArrayLength];//数据读取到字节数组中fis.read(byteArray);fis.close();//字节数组缓冲流ByteArrayInputStream bais=new ByteArrayInputStream(byteArray);ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(bais);Object obj=ois.readObject();ois.close();return obj;}
}

package utli;
/*** 集中的静态变量***/
public class StaticValue {//序列化之后的文件名public static String serdeObiFilePath="ipLibObj.data";//地址库文件路径public static String ipLibrayPath="ip_location_relation.txt";//字符编码public static String encoding="UTF-8";//序列化文件大小public static int cacheByteArrayLength=25*1024*1024;}

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