Java 中是如何获取 IP 属地的

用户10216580

发布于 2022-12-06 15:15:21

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发布于 2022-12-06 15:15:21

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细心的小伙伴可能会发现，抖音新上线了 IP 属地的功能，小伙伴在发表动态、发表评论以及聊天的时候，都会显示自己的 IP 属地信息

下面，我就来讲讲，Java 中是如何获取 IP 属地的，主要分为以下几步

通过 HttpServletRequest 对象，获取用户的 IP 地址
通过 IP 地址，获取对应的省份、城市

首先需要写一个 IP 获取的工具类，因为每一次用户的 Request 请求，都会携带上请求的 IP 地址放到请求头中。

public class IpUtil {
    public static String getIpAddr(ServerHttpRequest request) {
        HttpHeaders headers = request.getHeaders();
        String ipAddress = headers.getFirst("X-Forwarded-For");
        if (ipAddress == null || ipAddress.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ipAddress)) {
            ipAddress = headers.getFirst("Proxy-Client-IP");
        }
        if (ipAddress == null || ipAddress.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ipAddress)) {
            ipAddress = headers.getFirst("WL-Proxy-Client-IP");
        }
        if (ipAddress == null || ipAddress.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ipAddress)) {
            ipAddress = request.getRemoteAddress().getAddress().getHostAddress();
            if (ipAddress.equals("127.0.0.1") || ipAddress.equals("0:0:0:0:0:0:0:1")) {
                // 根据网卡取本机配置的IP
                try {
                    InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
                    ipAddress = inet.getHostAddress();
                } catch (UnknownHostException e) {
                    log.error("根据网卡获取本机配置的IP异常", e);
                }

            }
        }

        // 对于通过多个代理的情况，第一个IP为客户端真实IP，多个IP按照','分割
        if (ipAddress != null && ipAddress.indexOf(",") > 0) {
            ipAddress = ipAddress.split(",")[0];
        }

        return ipAddress;
    }
}

这里有三个名词，分别是

X-Forwarded-For：一个 HTTP 扩展头部，主要是为了让 Web 服务器获取访问用户的真实 IP 地址。每个 IP 地址，每个值通过逗号+空格分开，最左边是最原始客户端的 IP 地址，中间如果有多层代理，每⼀层代理会将连接它的客户端 IP 追加在 X-Forwarded-For 右边。
X-Real-IP：一般只记录真实发出请求的客户端IP
Proxy-Client-IP：这个一般是经过 Apache http 服务器的请求才会有，用 Apache http 做代理时一般会加上 Proxy-Client-IP 请求头
WL-Proxy-Client-IP：也是通过 Apache http 服务器，在 weblogic 插件加上的头。

在我们获取到用户的 IP 地址后，那么就可以获取对应的 ip 信息了

我在 Github 冲浪的时候，发现了 Ip2region 项目。

一个准确率 99.9% 的离线 IP 地址定位库，0.0x 毫秒级查询，ip2region.db 数据库只有数 MB，提供了 java,php,c,python,nodejs,golang,c# 等查询绑定和Binary，B树，内存三种查询算法。

数据聚合了一些知名 ip 到地名查询提供商的数据，这些是他们官方的的准确率，经测试着实比经典的纯真 IP 定位准确一些。ip2region 的数据聚合自以下服务商的开放 API 或者数据。

80%, 淘宝IP地址库, http://ip.taobao.com/
≈10%, GeoIP, https://geoip.com/
≈2%, 纯真IP库, http://www.cz88.net/

备注：如果上述开放API或者数据都不给开放数据时ip2region将停止数据的更新服务。

每条 ip 数据段都固定了格式：

_城市Id|国家|区域|省份|城市|ISP_

只有中国的数据精确到了城市，其他国家有部分数据只能定位到国家，后前的选项全部是 0，已经包含了全部你能查到的大大小小的国家

生成的数据库文件 ip2region.db 只有几 MB，最小的版本只有 1.5MB，随着数据的详细度增加数据库的大小也慢慢增大，目前还没超过 8MB。

内置的三种查询算法

全部的查询客户端单次查询都在 0.x 毫秒级别，内置了三种查询算法

memory 算法：整个数据库全部载入内存，单次查询都在0.1x毫秒内，C语言的客户端单次查询在0.00x毫秒级别。
binary 算法：基于二分查找，基于ip2region.db文件，不需要载入内存，单次查询在0.x毫秒级别。
b-tree 算法：基于btree算法，基于ip2region.db文件，不需要载入内存，单词查询在0.x毫秒级别，比binary算法更快。

ip2region安装

下面，就让我们给项目引入 ip2region，进行 ip 信息转换吧

首先引入 maven 依赖

<dependency>
    <groupId>org.lionsoul</groupId>
    <artifactId>ip2region</artifactId>
    <version>1.7.2</version>
</dependency>

然后编写一个工具类 IpUtils ，首先需要加载 ip2region.db 文件

static {
    dbPath = createFtlFileByFtlArray() + "ip2region.db";
    try {
        config = new DbConfig();
    } catch (DbMakerConfigException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    try {
        searcher = new DbSearcher(config, dbPath);
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

在加载的时候，需要下载仓库中的 ip2region.db 文件，然后放到 resource 目录下

然后，通过内置的三种算法，分别转换用户 ip 地址

    public static String getCityInfo(String ip) {

        if (StringUtils.isEmpty(dbPath)) {
            log.error("Error: Invalid ip2region.db file");
            return null;
        }
        if(config == null || searcher == null){
            log.error("Error: DbSearcher or DbConfig is null");
            return null;
        }

        //查询算法
        //B-tree, B树搜索（更快）
        int algorithm = DbSearcher.BTREE_ALGORITHM;

        //Binary,使用二分搜索
        //DbSearcher.BINARY_ALGORITHM

        //Memory,加载内存（最快）
        //DbSearcher.MEMORY_ALGORITYM
        try {
            // 使用静态代码块，减少文件读取操作
//            DbConfig config = new DbConfig();
//            DbSearcher searcher = new DbSearcher(config, dbPath);

            //define the method
            Method method = null;
            switch (algorithm) {
                case DbSearcher.BTREE_ALGORITHM:
                    method = searcher.getClass().getMethod("btreeSearch", String.class);
                    break;
                case DbSearcher.BINARY_ALGORITHM:
                    method = searcher.getClass().getMethod("binarySearch", String.class);
                    break;
                case DbSearcher.MEMORY_ALGORITYM:
                    method = searcher.getClass().getMethod("memorySearch", String.class);
                    break;
                default:
            }

            DataBlock dataBlock = null;
            if (Util.isIpAddress(ip) == false) {
                System.out.println("Error: Invalid ip address");
            }

            dataBlock = (DataBlock) method.invoke(searcher, ip);
            String ipInfo = dataBlock.getRegion();
            if (!StringUtils.isEmpty(ipInfo)) {
                ipInfo = ipInfo.replace("|0", "");
                ipInfo = ipInfo.replace("0|", "");
            }
            return ipInfo;

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return null;
    }

下面，我们编写 main 函数进行测试，发现可以正常的解析出 ip 信息

由于 ip 属地在国内的话，只会展示省份，而国外的话，只会展示国家。所以我们还需要对这个方法进行一下封装，得到获取 IP 属地的信息。

/**
 * 获取IP属地
 * @param ip
 * @return
 */
public static String getIpPossession(String ip) {
    String cityInfo = getCityInfo(ip);
    if (!StringUtils.isEmpty(cityInfo)) {
        cityInfo = cityInfo.replace("|", " ");
        String[] cityList = cityInfo.split(" ");
        if (cityList.length > 0) {
            // 国内的显示到具体的省
            if ("中国".equals(cityList[0])) {
                if (cityList.length > 1) {
                    return cityList[1];
                }
            }
            // 国外显示到国家
            return cityList[0];
        }
    }
    return "未知";
}

下面，我们在找一个国外的 IP 测试一下效果。可以看到已经能够正常的显示 IP 属地信息了~