老板要我做一个 IP 属地功能，要求准确率99.9%！

程序IT圈

大家好，我是编程君！

老板要我做一个 IP 属地功能！我摸索了 1 天，搞定了。♥️

细心的朋友应该会发现，最近，继新浪微博之后，头条、腾讯、抖音、知乎、快手、小红书等各大平台陆陆续续都上线了“网络用户IP地址显示功能”，境外用户显示的是国家，国内的用户显示的省份，而且此项显示无法关闭，归属地强制显示。

作为技术人，那！这个功能要怎么实现呢？

1.HttpServletRequest 获取 IP

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


             importjavax.servlet.http.HttpServletRequest;
importjava.net.InetAddress;
importjava.net.NetworkInterface;
importjava.net.UnknownHostException;
*常用获取客户端信息的工具
publicclassNetworkUtil{
*获取ip地址
publicstaticStringgetIpAddress(HttpServletRequestrequest){
Stringip=request.getHeader("x-forwarded-for");
if(ip==null||ip.length()==0||"unknown".equalsIgnoreCase(ip)){
ip=request.getHeader("Proxy-Client-IP");
if(ip==null||ip.length()==0||"unknown".equalsIgnoreCase(ip)){
ip=request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");
if(ip==null||ip.length()==0||"unknown".equalsIgnoreCase(ip)){
ip=request.getHeader("HTTP_CLIENT_IP");
if(ip==null||ip.length()==0||"unknown".equalsIgnoreCase(ip)){
ip=request.getHeader("HTTP_X_FORWARDED_FOR");
if(ip==null||ip.length()==0||"unknown".equalsIgnoreCase(ip)){
ip=request.getRemoteAddr();
//本机访问
if("localhost".equalsIgnoreCase(ip)||"127.0.0.1".equalsIgnoreCase(ip)||"0:0:0:0:0:0:0:1".equalsIgnoreCase(ip)){
//根据网卡取本机配置的IP
InetAddressinet;
inet=InetAddress.getLocalHost();
ip=inet.getHostAddress();
}catch(UnknownHostExceptione){
e.printStackTrace();
//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(null!=ip&&ip.length()>15){
if(ip.indexOf(",")>15){
ip=ip.substring(0,ip.indexOf(","));
returnip;
*获取mac地址
publicstaticStringgetMacAddress()throwsException{
//取mac地址
byte[]macAddressBytes=NetworkInterface.getByInetAddress(InetAddress.getLocalHost()).getHardwareAddress();
//下面代码是把mac地址拼装成String
StringBuildersb=newStringBuilder();
for(inti=0;i<macAddressBytes.length;i++){
if(i!=0){
sb.append("-");
//mac[i]&0xFF是为了把byte转化为正整数
Strings=Integer.toHexString(macAddressBytes[i]&0xFF);
sb.append(s.length()==1?0+s:s);
returnsb.toString().trim().toUpperCase();

通过此方法，从请求Header中获取到用户的IP地址。

之前我在做的项目中，也有获取IP地址归属地省份、城市的需求，用的是：淘宝IP库。

地址： https://ip.taobao.com/ 。

taobao的ip库下线了

再见ip.taobao，全网显示 IP 归属地。

ip归属地

原来的请求源码如下：

可以看到日志log文件中，大量的the request over max qps for user问题。

留下了难过的泪水

2.Ip2region

下面，给大家介绍下之前在Github冲浪时发现的今天的主角：微信搜索公众号：Java项目精选，回复：java 领取资料。

Ip2region开源项目，github地址： https://github.com/lionsoul2014/ip2region 。

❝
目前最新已更新到了v2.0版本，ip2region v2.0是一个离线IP地址定位库和IP定位数据管理框架，10微秒级别的查询效率，准提供了众多主流编程语言的 xdb 数据生成和查询客户端实现。
❞

3.99.9%准确率：

❝
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(升级程序每秒请求次数2到4次):
01, >80%, 淘宝IP地址库, http://ip.taobao.com/%5C 02, ≈10%, GeoIP, https://geoip.com/%5C 03, ≈2%, 纯真IP库, http://www.cz88.net/%5C
❞

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。

4.多查询客户端的支持

已经集成的客户端有：java、C#、php、c、python、nodejs、php扩展(php5和php7)、golang、rust、lua、lua_c, nginx。

5.Ip2region V2.0 特性

「1、标准化的数据格式」

每个 ip 数据段的 region 信息都固定了格式：国家|区域|省份|城市|ISP，只有中国的数据绝大部分精确到了城市，其他国家部分数据只能定位到国家，后前的选项全部是0。

「2、数据去重和压缩」

xdb 格式生成程序会自动去重和压缩部分数据，默认的全部 IP 数据，生成的 ip2region.xdb 数据库是 11MiB，随着数据的详细度增加数据库的大小也慢慢增大。

「3、极速查询响应」

即使是完全基于 xdb 文件的查询，单次查询响应时间在十微秒级别，可通过如下两种方式开启内存加速查询：

vIndex 索引缓存：使用固定的 512KiB 的内存空间缓存 vector index 数据，减少一次 IO 磁盘操作，保持平均查询效率稳定在10-20微秒之间。
xdb 整个文件缓存：将整个 xdb 文件全部加载到内存，内存占用等同于 xdb 文件大小，无磁盘 IO 操作，保持微秒级别的查询效率。

「4、极速查询响应」

v2.0 格式的 xdb 支持亿级别的 IP 数据段行数，region 信息也可以完全自定义，例如：你可以在 region 中追加特定业务需求的数据，例如：GPS信息/国际统一地域信息编码/邮编等。也就是你完全可以使用 ip2region 来管理你自己的 IP 定位数据。

6.ip2region xdb java 查询客户端实现

「使用方式」

引入maven仓库：


             <dependency>
<groupId>org.lionsoul</groupId>
<artifactId>ip2region</artifactId>
<version>2.6.4</version>
</dependency>

「完全基于文件的查询」


             importorg.lionsoul.ip2region.xdb.Searcher;
importjava.io.*;
importjava.util.concurrent.TimeUnit;
publicclassSearcherTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
//1、创建searcher对象
StringdbPath="ip2region.xdbfilepath";
Searchersearcher=null;
searcher=Searcher.newWithFileOnly(dbPath);
}catch(IOExceptione){
System.out.printf("failedtocreatesearcherwith`%s`:%s\n",dbPath,e);
return;
//2、查询
Stringip="1.2.3.4";
longsTime=System.nanoTime();
Stringregion=searcher.search(ip);
longcost=TimeUnit.NANOSECONDS.toMicros((long)(System.nanoTime()-sTime));
System.out.printf("{region:%s,ioCount:%d,took:%dμs}\n",region,searcher.getIOCount(),cost);
}catch(Exceptione){
System.out.printf("failedtosearch(%s):%s\n",ip,e);
// 3、备注：并发使用，每个线程需要创建一个独立的 searcher 对象单独使用。

「缓存VectorIndex索引」

我们可以提前从 xdb 文件中加载出来 VectorIndex 数据，然后全局缓存，每次创建 Searcher 对象的时候使用全局的 VectorIndex 缓存可以减少一次固定的 IO 操作，从而加速查询，减少 IO 压力。


             importorg.lionsoul.ip2region.xdb.Searcher;
importjava.io.*;
importjava.util.concurrent.TimeUnit;
publicclassSearcherTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
StringdbPath="ip2region.xdbfilepath";
// 1、从 dbPath 中预先加载 VectorIndex 缓存，并且把这个得到的数据作为全局变量，后续反复使用。
byte[]vIndex;
vIndex=Searcher.loadVectorIndexFromFile(dbPath);
}catch(Exceptione){
System.out.printf("failedtoloadvectorindexfrom`%s`:%s\n",dbPath,e);
return;
// 2、使用全局的 vIndex 创建带 VectorIndex 缓存的查询对象。
Searchersearcher;
searcher=Searcher.newWithVectorIndex(dbPath,vIndex);
}catch(Exceptione){
System.out.printf("failedtocreatevectorIndexcachedsearcherwith`%s`:%s\n",dbPath,e);
return;
//3、查询
Stringip="1.2.3.4";
longsTime=System.nanoTime();
Stringregion=searcher.search(ip);
longcost=TimeUnit.NANOSECONDS.toMicros((long)(System.nanoTime()-sTime));
System.out.printf("{region:%s,ioCount:%d,took:%dμs}\n",region,searcher.getIOCount(),cost);
}catch(Exceptione){
System.out.printf("failedtosearch(%s):%s\n",ip,e);
//备注：每个线程需要单独创建一个独立的 Searcher 对象，但是都共享全局的制度 vIndex 缓存。

「缓存整个xdb数据」

我们也可以预先加载整个 ip2region.xdb 的数据到内存，然后基于这个数据创建查询对象来实现完全基于文件的查询，类似之前的 memory search。


             importorg.lionsoul.ip2region.xdb.Searcher;
importjava.io.*;
importjava.util.concurrent.TimeUnit;
publicclassSearcherTest{
publicstaticvoidmain(String[]args){
StringdbPath="ip2region.xdbfilepath";
// 1、从 dbPath 加载整个 xdb 到内存。
byte[]cBuff;
cBuff=Searcher.loadContentFromFile(dbPath);
}catch(Exceptione){
System.out.printf("failedtoloadcontentfrom`%s`:%s\n",dbPath,e);
return;
// 2、使用上述的 cBuff 创建一个完全基于内存的查询对象。
Searchersearcher;
searcher=Searcher.newWithBuffer(cBuff);
}catch(Exceptione){
System.out.printf("failedtocreatecontentcachedsearcher:%s\n",e);
return;
//3、查询
Stringip="1.2.3.4";
longsTime=System.nanoTime();
Stringregion=searcher.search(ip);
longcost=TimeUnit.NANOSECONDS.toMicros((long)(System.nanoTime()-sTime));
System.out.printf("{region:%s,ioCount:%d,took:%dμs}\n",region,searcher.getIOCount(),cost);
}catch(Exceptione){
System.out.printf("failedtosearch(%s):%s\n",ip,e);
//备注：并发使用，用整个 xdb 数据缓存创建的查询对象可以安全的用于并发，也就是你可以把这个 searcher 对象做成全局对象去跨线程访问。

7.IDEA中做个测试

IDEA中做个测试

完全基于文件的查询

ip属地国内的话，会展示省份，国外的话，只会展示国家。可以通过如下图这个方法进行进一步封装，得到获取IP属地的信息。

完全基于文件的查询

❝
下面是官网给出的命令运行jar方式给出的测试demo，可以理解下
❞

8.编译测试程序

通过 maven 来编译测试程序。


             #cd到javabinding的根目录
cdbinding/java/
mvncompilepackage

然后会在当前目录的 target 目录下得到一个 ip2region-{version}.jar 的打包文件。

9.查询测试

可以通过 java -jar ip2region-{version}.jar search 命令来测试查询：


             ➜javagit:(v2.0_xdb)✗java-jartarget/ip2region-2.6.0.jarsearch
java-jarip2region-{version}.jarsearch[commandoptions]
options:
--dbstringip2regionbinaryxdbfilepath
--cache-policystringcachepolicy:file/vectorIndex/content

例如：使用默认的 data/ip2region.xdb 文件进行查询测试：


             ➜javagit:(v2.0_xdb)✗java-jartarget/ip2region-2.6.0.jarsearch--db=../../data/ip2region.xdb
ip2regionxdbsearchertestprogram,cachePolicy:vectorIndex
type'quit'toexit
ip2region>>1.2.3.4
{region:美国|0|华盛顿|0|谷歌,ioCount:7,took:82μs}
ip2region>>

输入 ip 即可进行查询测试，也可以分别设置 cache-policy 为 file/vectorIndex/content 来测试三种不同缓存实现的查询效果。

10.bench 测试

可以通过 java -jar ip2region-{version}.jar bench 命令来进行 bench 测试，一方面确保 xdb 文件没有错误，一方面可以评估查询性能：


             ➜javagit:(v2.0_xdb)✗java-jartarget/ip2region-2.6.0.jarbench
java-jarip2region-{version}.jarbench[commandoptions]
options:
--dbstringip2regionbinaryxdbfilepath
--srcstringsourceiptextfilepath
--cache-policystringcachepolicy:file/vectorIndex/content

例如：通过默认的 data/ip2region.xdb 和 data/ip.merge.txt 文件进行 bench 测试：


             ➜javagit:(v2.0_xdb)✗java-jartarget/ip2region-2.6.0.jarbench--db=../../data/ip2region.xdb--src=../../data/ip.merge.txt
Benchfinished,{cachePolicy:vectorIndex,total:3417955,took:8s,cost:2μs/op}

可以通过分别设置 cache-policy 为 file/vectorIndex/content 来测试三种不同缓存实现的效果。@Note: 注意 bench 使用的 src 文件要是生成对应 xdb 文件相同的源文件。

❝
到这里获取用户IP属地已经完成啦，这篇文章介绍的v2.0版本，有兴趣的小伙伴可以登录上门的github地址了解下v1.0版本
❞

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来源： https:// juejin.cn/post/71189547 84853327903


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