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纯真IP库的解析

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看了几个网上实现的纯真IP库的解析程序,大都是通过随机文件访问类RandomAccessFile或者内存映射MappedByteBuffer的方式来读取库文件。但是这种方式在高并发的环境下会出错,比如: http://www.iteye.com/topic/340548 这篇例子中的IPSeeker类getIPLocation(long offset)方法中

 

loc.setCountry (  readString(ipFile.getFilePointer() - 1));  
loc.setArea( readArea(ipFile.getFilePointer())); 

 

setCountry方法执行过后会修改文件的位置指针,然后setArea方法会依赖于上一个方法结束后的文件位置指针。由于ipFile是公有变量,所以在高并发的环境下会导致指针错乱。

 

我们的业务需求只是输入IP查询信息,因此将上面的例子进行了修改,去掉了无关的方法。然后通过InputStream字节流一次性读取IP库文件将其保存在byte数组中,操作数组来读取IP信息,解决并发问题。

 

IPSeeker

 

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

import org.apache.log4j.Logger;

public class IPSeeker {
    
    Logger logger = Logger.getLogger(IPSeeker.class);

    // 一些固定常量,比如记录长度等等
    private static final int IP_RECORD_LENGTH = 7;
    private static final byte REDIRECT_MODE_1 = 0x01;
    private static final byte REDIRECT_MODE_2 = 0x02;
    private static final String FILENAME = "qqwry.dat";
    
    // 用来做为cache,查询一个ip时首先查看cache,以减少不必要的重复查找
    private ConcurrentHashMap<String, IPLocation> ipCache;
    
    // 起始地区的开始和结束的绝对偏移
    private long ipBegin, ipEnd;
    
    private static IPSeeker instance = null;
    private static IPByteArray byteArray = null;
    
    /**
     * 构造函数,传入值为InputStream
     * @param inputStream
     * @return
     */
    public static IPSeeker getInstance(InputStream inputStream){
        if( null==instance ){
            synchronized(IPSeeker.class){
                if( null==instance ){
                    byteArray = new IPByteArray(IPLocationUtil.getByteArrayFromInputStream(inputStream));
                    instance = new IPSeeker();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
    
    /**
     * 构造函数,传入文件默认Classpath下qqwry.dat
     * @param fileName
     * @return
     */
    public static IPSeeker getInstance(String fileName){
        if( null==instance ){
            synchronized(IPSeeker.class){
                if( null==instance ){
                    byteArray = new IPByteArray(IPLocationUtil.getByteArrayFromClasspathFile(fileName));
                    instance = new IPSeeker();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
    
    /**
     * 构造函数,传入值为Classpath下的文件名称
     * @param fileName
     * @return
     */
    public static IPSeeker getInstance(){
        if( null==instance ){
            synchronized(IPSeeker.class){
                if( null==instance ){
                    byteArray = new IPByteArray(IPLocationUtil.getByteArrayFromClasspathFile(FILENAME));
                    instance = new IPSeeker();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
    
    private IPSeeker() {
        ipCache = new ConcurrentHashMap<String, IPLocation>();
        ipBegin = readLong4(0);
        ipEnd = readLong4(4);
    }
    
    /**
     * 查询IP信息,返回IPLocation对象
     * @param ip
     * @return
     */
    public IPLocation getIPLocation(String ip) {
        byte[] ipByte = IPLocationUtil.getIpByteArrayFromString(ip);
        if (ipCache.containsKey(ip)) {
            IPLocation ipLoc = ipCache.get(ip);
            return ipLoc;
        } else {
            IPLocation ipLoc = getIPLocation(ipByte);
            ipCache.put(ip, ipLoc.getCopy());
            return ipLoc;
        }
    }
    
    /**
     * 查询IP信息,返回country+" "+area字符串
     * @param ip
     * @return
     */
    public String getIPAdress(String ip){
        IPLocation ipLocation = getIPLocation(ip);
        String country = ipLocation.getCountry();
        if(country != null && country.length() > 1){
            String temp = country.substring(0,2);
            if(IPLocationUtil.provinceMap.containsKey(temp)){
                country = IPLocationUtil.provinceMap.get(temp).toString();
            }
        }
        String address = country + " " + ipLocation.getArea();
        return address.trim();
    }
    
    /**
     * 根据ip搜索ip信息文件,得到IPLocation结构,所搜索的ip参数从类成员ip中得到
     * 
     * @param ip 要查询的IP
     * @return IPLocation结构
     */
    private IPLocation getIPLocation(byte[] ip) {
        IPLocation info = null;
        long offset = locateIP(ip);
        if (offset != -1)
            info = getIPLocation(offset);
        if (info == null) {
            info = new IPLocation();
            info.setCountry(Message.unknown_country);
            info.setArea(Message.unknown_area);
        }
        return info;
    }

    /**
     * 从offset位置读取4个字节为一个long,因为java为big-endian格式,所以没办法 用了这么一个函数来做转换
     * 
     * @param offset
     * @return 读取的long值,返回-1表示读取文件失败
     */
    private long readLong4(long offset) {
        byte[] byte4 = new byte[4];
        long ret = 0;
        try {
            byteArray.read((int)offset, byte4);
            ret |= (byte4[0] & 0xFF);
            ret |= ((byte4[1] << 8) & 0xFF00);
            ret |= ((byte4[2] << 16) & 0xFF0000);
            ret |= ((byte4[3] << 24) & 0xFF000000);
            return ret;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return -1;
        }
    }

    /**
     * 从offset位置读取3个字节为一个long,因为java为big-endian格式,所以没办法 用了这么一个函数来做转换
     * 
     * @param offset 整数的起始偏移
     * @return 读取的long值,返回-1表示读取文件失败
     */
    private long readLong3(long offset) {
        byte[] b3 = new byte[3];
        long ret = 0;
        try {
            byteArray.read((int)offset, b3);
            ret |= (b3[0] & 0xFF);
            ret |= ((b3[1] << 8) & 0xFF00);
            ret |= ((b3[2] << 16) & 0xFF0000);
            return ret;
        } catch (Exception e) {
            return -1;
        }
    }

    /**
     * 从offset位置读取四个字节的ip地址放入ip数组中,读取后的ip为big-endian格式,但是 文件中是little-endian形式,将会进行转换
     * 
     * @param offset
     * @param ip
     */
    private void readIP(long offset, byte[] ip) {
        try {
            byteArray.read((int)offset,ip);
            byte temp = ip[0];
            ip[0] = ip[3];
            ip[3] = temp;
            temp = ip[1];
            ip[1] = ip[2];
            ip[2] = temp;
        } catch (Exception e) {
            logger.error(e.toString());
        }
    }

    /**
     * 把类成员ip和beginIp比较,注意这个beginIp是big-endian的
     * 
     * @param ip 要查询的IP
     * @param beginIp 和被查询IP相比较的IP
     * @return 相等返回0,ip大于beginIp则返回1,小于返回-1。
     */
    private int compareIP(byte[] ip, byte[] beginIp) {
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int r = compareByte(ip[i], beginIp[i]);
            if (r != 0)
                return r;
        }
        return 0;
    }

    /**
     * 把两个byte当作无符号数进行比较
     * 
     * @param b1
     * @param b2
     * @return 若b1大于b2则返回1,相等返回0,小于返回-1
     */
    private int compareByte(byte b1, byte b2) {
        if ((b1 & 0xFF) > (b2 & 0xFF)) // 比较是否大于
            return 1;
        else if ((b1 ^ b2) == 0)// 判断是否相等
            return 0;
        else
            return -1;
    }

    /**
     * 这个方法将根据ip的内容,定位到包含这个ip国家地区的记录处,返回一个绝对偏移 方法使用二分法查找。
     * 
     * @param ip 要查询的IP
     * @return 如果找到了,返回结束IP的偏移,如果没有找到,返回-1
     */
    private long locateIP(byte[] ip) {
        byte[] b4 = new byte[4];
        long m = 0;
        int r;
        // 比较第一个ip项
        readIP(ipBegin, b4);
        r = compareIP(ip, b4);
        if (r == 0)
            return ipBegin;
        else if (r < 0)
            return -1;
        // 开始二分搜索
        for (long i = ipBegin, j = ipEnd; i < j;) {
            m = getMiddleOffset(i, j);
            readIP(m, b4);
            r = compareIP(ip, b4);
            if (r > 0)
                i = m;
            else if (r < 0) {
                if (m == j) {
                    j -= IP_RECORD_LENGTH;
                    m = j;
                } else
                    j = m;
            } else
                return readLong3(m + 4);
        }
        // 如果循环结束了,那么i和j必定是相等的,这个记录为最可能的记录,但是并非
        // 肯定就是,还要检查一下,如果是,就返回结束地址区的绝对偏移
        m = readLong3(m + 4);
        readIP(m, b4);
        r = compareIP(ip, b4);
        if (r <= 0)
            return m;
        else
            return -1;
    }

    /**
     * 得到begin偏移和end偏移中间位置记录的偏移
     * 
     * @param begin
     * @param end
     * @return
     */
    private long getMiddleOffset(long begin, long end) {
        long records = (end - begin) / IP_RECORD_LENGTH;
        records >>= 1;
        if (records == 0)
            records = 1;
        return begin + records * IP_RECORD_LENGTH;
    }
    
    /**
     * 给定一个ip国家地区记录的偏移,返回一个IPLocation结构
     * 
     * @param offset 国家记录的起始偏移
     * @return IPLocation对象
     */
    private IPLocation getIPLocation(long offset) {
        try {
            IPLocation loc = new IPLocation();
            // 跳过4字节ip
            long position = offset+4;

            // 读取第一个字节判断是否标志字节
            byte b = byteArray.read((int)position);
            position++;

            if (b == REDIRECT_MODE_1) {
                // 读取国家偏移
                long countryOffset = readLong3(position);
                // 跳转至偏移处
                position = countryOffset;
                // 再检查一次标志字节,因为这个时候这个地方仍然可能是个重定向
                b = byteArray.read((int)position);
                position++;
                if (b == REDIRECT_MODE_2) {
                    readCountry(loc,readLong3(position));
                    readArea(loc,countryOffset+4);
                } else {
                    long afterReadCountry = readCountry(loc,countryOffset);
                    readArea(loc,afterReadCountry);
                }
            } else if (b == REDIRECT_MODE_2) {
                readCountry(loc,readLong3(position));
                readArea(loc,offset+8);
            } else {
                long afterReadCountry =  readCountry(loc, position-1);
                readArea(loc, afterReadCountry);
            }
            return loc;
        } catch (IOException e) {
            return null;
        }
    }

    private long readCountry(IPLocation loc, long offset) throws IOException {
        return readString( loc, (int)offset, 1 );
    }
    
    private void readArea(IPLocation loc, long offset) throws IOException {
        byte b = byteArray.read((int)offset);
        if (b == REDIRECT_MODE_1 || b == REDIRECT_MODE_2) {
            long areaOffset = readLong3(offset + 1);
            if (areaOffset == 0){
                loc.setArea(Message.unknown_area);
            }else {
                readString( loc, (int)areaOffset, 2 );
            }
        } else {
            readString( loc, (int)offset, 2 );
        }
    }
    
    /**
     * 从position偏移处读取一个以0结束的字符串
     * @param loc
     * @param position 字符串起始偏移
     * @param type
     * @return
     */
    private int readString(IPLocation loc, int position, int type){
        int n=0;
        byte[] temp = new byte[100];
        while( true ){
            if(byteArray.read(position) == 0){
                break;
            } else {
                temp[n] = byteArray.read(position);
                position++;
                n++;
            }
            if (n >= temp.length) {
                byte[] tmp = new byte[n + 100];  
                System.arraycopy(temp, 0, tmp, 0, n);  
                temp = tmp;  
            }
        }
        if (n != 0){
            if( type==1 )
                loc.setCountry(IPLocationUtil.getString(temp, 0, n, "GBK"));
            else
                loc.setArea(IPLocationUtil.getString(temp, 0, n, "GBK"));
        }
        return position+1;
    }
    
}

 

IPByteArray

 

import org.apache.log4j.Logger;

public class IPByteArray {
    
    Logger logger = Logger.getLogger(IPByteArray.class);
    
    private byte[] byteArray;
    
    public IPByteArray( byte[] byteArray ){
        this.byteArray = byteArray;
    }
    
    public void read( int position, byte[] bytes ){
        int p = position;
        for( int i=0; i<bytes.length; i++ ){
            bytes[i] = read(p);
            p++;
        }
    }
    
    public byte read(int position){
        return byteArray[position];
    }
    
}

 IPLocationUtil

 

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.StringTokenizer;

import org.apache.log4j.Logger;


public class IPLocationUtil {
    
    public static Logger logger = Logger.getLogger(IPLocationUtil.class);
    
    /**
     * 将Classpath下文件转为Byte数组
     * @param fileName
     * @return
     */
    public static byte[] getByteArrayFromClasspathFile(String fileName){
        InputStream inputStream = ClassLoaderUtil.getResourceAsStream(fileName, IPLocationUtil.class);
        byte[] array = getByteArrayFromInputStream(inputStream);
        try {
            inputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            logger.error("关闭InputStream错误", e);
        }
        return array;
    }
    
    /**
     * 将InputStream转换为Byte数组
     * @param inputStream
     * @return
     */
    public static byte[] getByteArrayFromInputStream(InputStream inputStream){
        byte[] array = null;
        try {
            array = new byte[inputStream.available()];
            inputStream.read(array, 0, array.length);
        } catch (IOException e) {
            logger.error("将InputStream转换为Byte数组错误", e);
        }
        return array;
    }
    
    /**
     * 从ip的字符串形式得到字节数组形式
     * @param ip 字符串形式的ip
     * @return 字节数组形式的ip
     */
    public static byte[] getIpByteArrayFromString(String ip) {
        byte[] ret = new byte[4];
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(ip, ".");
        try {
            ret[0] = (byte)(Integer.parseInt(st.nextToken()) & 0xFF);
            ret[1] = (byte)(Integer.parseInt(st.nextToken()) & 0xFF);
            ret[2] = (byte)(Integer.parseInt(st.nextToken()) & 0xFF);
            ret[3] = (byte)(Integer.parseInt(st.nextToken()) & 0xFF);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("从ip的字符串形式得到字节数组形式报错"+e.toString());
        }
        return ret;
    }
 
    /**
     * 根据某种编码方式将字节数组转换成字符串
     * @param b 字节数组
     * @param offset 要转换的起始位置
     * @param len 要转换的长度
     * @param encoding 编码方式
     * @return 如果encoding不支持,返回一个缺省编码的字符串
     */
    public static String getString(byte[] b, int offset, int len, String encoding) {
        try {
            return new String(b, offset, len, encoding);
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            return new String(b, offset, len);
        }
    }
}
 

 

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    3. **查询IP信息**:在接收到用户的请求或需要处理的IP时,通过解析库进行查询,得到对应的国家、地区、城市等信息。 4. **处理结果**:根据查询到的IP信息,可以进行相应的业务逻辑处理,例如记录访问来源、提供...

    VB版纯真IP库查询

    【VB版纯真IP库查询】是一个基于Visual Basic(VB)开发的小程序,主要用于查询IP地址对应的地理位置信息。这个程序的核心功能是利用“纯真IP库”(ZhenZhen IP Database),这是一个由国内用户广泛使用的IP地址...

    纯真IP库.rar

    【纯真IP库.rar】是一个压缩包文件,其中包含了一个名为“ip”的文件,这通常是指“纯真IP数据库”的一个版本。纯真IP数据库是中国国内广泛应用的一个IP地址数据库,由网友“纯真”发起并维护,用于提供准确的IP地址...

    图形化Tracert命令+最新纯真IP库

    在使用图形化Tracert时,用户通常只需输入目标主机的域名或IP地址,软件会自动执行Tracert操作,并利用纯真IP库解析出的地理信息展示路径。这样的可视化功能在排查网络问题、优化路由或者分析网络性能时非常有用。 ...

    纯真IP库的读取方法 IP地址数据库

    纯真IP库,通常指的是由纯真网络提供的一种IP地址数据库,主要用于识别和定位IP地址对应的地理位置信息。这种数据库在很多领域都有应用,比如网络管理、网络安全、网站统计等。本文将详细介绍如何读取和使用纯真IP库...

    java读取纯真IP地址数据库

    在Java编程环境中,读取纯真IP地址数据库是一项常见的任务,尤其对于需要进行IP定位或者网络管理的应用来说。纯真IP数据库(通常称为QQWRY或IPSeeker)是一个包含了全球IP地址及其对应地理位置信息的数据库,它由一...

    QQ纯真库IP解析插件

    QQWry是基于著名的“纯真IP库”的数据格式,由腾讯公司维护更新。这个数据库允许快速查询IP地址并返回其归属地,对网络分析和管理非常有用。由于IP地址的不断变化,这个数据库需要定期更新以保持准确性。 3. **...

    纯真ip库QQWry.dat

    使用QQWry.dat时,通常需要借助特定的解析库或程序来读取和解析这些数据。开发者可以通过编程接口(API)来调用这些库,实现对IP地址的快速查找。例如,在Python中,可以使用第三方库如`qqwry`来进行操作,通过输入...

    纯真IP库 拥有全国各地的IP资源

    纯真IP库是一款广泛应用于网络开发与管理领域的IP数据库,主要特点是包含了大量的中国大陆及部分国际地区的IP地址信息。这个数据库的名称来源于其创始人“纯真”(ZwClose),他在2003年开始维护这个项目,旨在提供...

    纯真IP库,个人认为比较全的

    纯真IP库,全称“纯真IP地址数据库”,是一个被广泛使用的IP地址数据库,尤其在中国,它提供了详细的IP地址归属地信息。这个数据库包含了大量IP地址与它们对应的国家、地区、城市等地理信息,以及运营商数据,对于...

    JAVA解析纯真IP地址库

    通过IP 获取其地址是比较常见的,例如很多网站都会记录你的登录地点,并提醒你的账户信息是否安全等。...本文详细说明主类、工具类、常量值类、封装国家和地区的实体类、范围记录类、IP地址类等具体的编码内容。

    PHP利用纯真IP数据库在本地实现IP地址信息查询(无乱码)

    2. 纯真IP数据库的使用与解析 3. PHP文件I/O操作和编码转换 4. IP地址的比较与查找 5. 数据返回与编码控制 学习这个知识点,不仅可以提升你在IP查询方面的技术能力,还能加深对PHP和网络编程的理解。

    纯真IP库 oracle数据

    根据提供的信息,我们可以了解到这是一份关于纯真IP库的数据文档,主要包含了IP地址段及其对应的归属信息。本文将从以下几个方面对这份文档中的信息进行详细的解析与介绍: ### 一、纯真IP库简介 纯真IP库是用于...

    纯真IP地址库、动软 ip库

    在实际应用中,开发者可以利用纯真IP库进行IP地址解析,快速获取用户所在的位置信息,比如用于实现访客地域分析、精准广告投放等功能。 动软IP库则是另一种常见的IP地址数据库,它同样包含了丰富的IP地址信息,但...

    Go-qqwry.go-纯真ip库的golang服务

    标题 "Go-qqwry.go-纯真ip库的golang服务" 指的是一个用 Go 语言编写的微服务程序,它专门用于处理 IP 地址查询,特别是使用了“纯真 IP 库”作为数据源。纯真 IP 库是中国广泛使用的 IP 地址数据库,包含了丰富的 ...

    一个解析纯真ip库的例子

    标题中的“一个解析纯真ip库的例子”指的是利用编程技术解析纯真IP数据库(也称为Zhen IP数据库)的一个示例。纯真IP数据库是中国境内广泛使用的IP地址库,包含了大量IP地址与地理位置的对应关系,常用于网络应用中...

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