Java獲取用戶IP屬地模擬抖音詳解

更新時間：2022年07月11日 09:36:42 作者：葉秋學(xué)長

細心的小伙伴可能會發(fā)現(xiàn)，抖音新上線了 IP 屬地的功能，小伙伴在發(fā)表動態(tài)、發(fā)表評論以及聊天的時候，都會顯示自己的 IP 屬地信息，本篇文章我們來模擬實現(xiàn)這一功能

介紹

細心的小伙伴可能會發(fā)現(xiàn)，抖音新上線了IP屬地的功能，小伙伴在發(fā)表動態(tài)、發(fā)表評論以及聊天的時候，都會顯示自己的IP屬地信息

下面，我就來講講，Java中是如何獲取IP屬地的，主要分為以下幾步

通過 HttpServletRequest 對象，獲取用戶的IP地址
通過 IP 地址，獲取對應(yīng)的省份、城市

首先需要寫一個IP獲取的工具類，因為每一次用戶的Request請求，都會攜帶上請求的IP地址放到請求頭中。

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")) {
                // 根據(jù)網(wǎng)卡取本機配置的IP
                try {
                    InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
                    ipAddress = inet.getHostAddress();
                } catch (UnknownHostException e) {
                    log.error("根據(jù)網(wǎng)卡獲取本機配置的IP異常", e);
                }
            }
        }
        // 對于通過多個代理的情況，第一個IP為客戶端真實IP，多個IP按照','分割
        if (ipAddress != null && ipAddress.indexOf(",") > 0) {
            ipAddress = ipAddress.split(",")[0];
        }
        return ipAddress;
    }
}

這里有三個名詞，分別是

X-Forwarded-For：一個 HTTP擴展頭部，主要是為了讓W(xué)eb服務(wù)器獲取訪問用戶的真實IP地址。每個IP地址，每個值通過逗號+空格分開，最左邊是最原始客戶端的IP地址，中間如果有多層代理，每?層代理會將連接它的客戶端IP追加在X-Forwarded-For右邊。
X-Real-IP：一般只記錄真實發(fā)出請求的客戶端IP
Proxy-Client-IP：這個一般是經(jīng)過Apache http服務(wù)器的請求才會有，用Apache http做代理時一般會加上Proxy-Client-IP請求頭
WL-Proxy-Client-IP：也是通過 Apache http 服務(wù)器，在weblogic插件加上的頭。

在我們獲取到用戶的IP地址后，那么就可以獲取對應(yīng)的ip信息了

我在Github沖浪的時候，發(fā)現(xiàn)了Ip2region項目。

一個準(zhǔn)確率99.9%的離線IP地址定位庫，0.0x毫秒級查詢，ip2region.db數(shù)據(jù)庫只有數(shù)MB，提供了 java,php,c,python,nodejs,golang,c# 等查詢綁定和Binary，B樹，內(nèi)存三種查詢算法。

數(shù)據(jù)聚合了一些知名ip到地名查詢提供商的數(shù)據(jù)，這些是他們官方的的準(zhǔn)確率，經(jīng)測試著實比經(jīng)典的純真IP定位準(zhǔn)確一些。ip2region的數(shù)據(jù)聚合自以下服務(wù)商的開放API或者數(shù)據(jù)。

80%, 淘寶IP地址庫, http://ip.taobao.com/
≈10%, GeoIP, https://geoip.com/
≈2%, 純真IP庫, http://www.cz88.net/

備注：如果上述開放API或者數(shù)據(jù)都不給開放數(shù)據(jù)時ip2region將停止數(shù)據(jù)的更新服務(wù)。

每條ip數(shù)據(jù)段都固定了格式：

_城市Id|國家|區(qū)域|省份|城市|ISP_

只有中國的數(shù)據(jù)精確到了城市，其他國家有部分?jǐn)?shù)據(jù)只能定位到國家，后前的選項全部是0，已經(jīng)包含了全部你能查到的大大小小的國家

生成的數(shù)據(jù)庫文件ip2region.db只有幾MB，最小的版本只有1.5MB，隨著數(shù)據(jù)的詳細度增加數(shù)據(jù)庫的大小也慢慢增大，目前還沒超過8MB。

內(nèi)置的三種查詢算法

全部的查詢客戶端單次查詢都在0.x毫秒級別，內(nèi)置了三種查詢算法

memory算法：整個數(shù)據(jù)庫全部載入內(nèi)存，單次查詢都在0.1x毫秒內(nèi)，C語言的客戶端單次查詢在0.00x毫秒級別。
binary算法：基于二分查找，基于ip2region.db文件，不需要載入內(nèi)存，單次查詢在0.x毫秒級別。
b-tree算法：基于btree算法，基于ip2region.db文件，不需要載入內(nèi)存，單詞查詢在0.x毫秒級別，比binary算法更快。

ip2region安裝

下面，就讓我們給項目引入ip2region，進行ip信息轉(zhuǎn)換吧

首先引入maven依賴

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

然后編寫一個工具類IpUtils，首先需要加載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();
    }
}

在加載的時候，需要下載倉庫中的ip2region.db文件，然后放到resource目錄下

然后，通過內(nèi)置的三種算法，分別轉(zhuǎn)換用戶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;
        }
        //查詢算法
        //B-tree, B樹搜索（更快）
        int algorithm = DbSearcher.BTREE_ALGORITHM;
        //Binary,使用二分搜索
        //DbSearcher.BINARY_ALGORITHM
        //Memory,加載內(nèi)存（最快）
        //DbSearcher.MEMORY_ALGORITYM
        try {
            // 使用靜態(tài)代碼塊，減少文件讀取操作
//            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，我們編寫main函數(shù)進行測試，發(fā)現(xiàn)可以正常的解析出ip信息

由于 ip 屬地在國內(nèi)的話，只會展示省份，而國外的話，只會展示國家。所以我們還需要對這個方法進行一下封裝，得到獲取 IP 屬地的信息。

/**
 * 獲取IP屬地
 * @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) {
            // 國內(nèi)的顯示到具體的省
            if ("中國".equals(cityList[0])) {
                if (cityList.length > 1) {
                    return cityList[1];
                }
            }
            // 國外顯示到國家
            return cityList[0];
        }
    }
    return "未知";
}

下面，我們在找一個國外的IP測試一下效果?？梢钥吹揭呀?jīng)能夠正常的顯示IP屬地信息了~