算法高级（21）-如何通过IP地址进行定位？

最近项目有一个用户地域分析的需求，现在知道ip字段，需要通过用户的ip查找归属地，我们这里将ip直接转换成对应城市的字符串。

一、通过IP库二分查找

ip库是从淘宝买的，csdn下载地址：【ip字段国内外均有】

1. ip.txt是ip地址和归属地的规则数据，里面的数据是根据ip地址的十进制从高到低排序。
2. 第一个字段是网段的起始IP地址，第二个字段是网段的结束IP地址，
3. 第三个字段是网段的起始IP地址对应的十进制，第四个字段是网段的结束IP地址对应的十进制，
4. 第五个字段代表洲，第六个代表国家，第七个代表省，第八个代表城市，其他字段可以忽略不计。

1.0.1.0|1.0.3.255|16777472|16778239|亚洲|中国|福建|福州||电信|350100|China|CN|119.306239|26.075302
1.0.8.0|1.0.15.255|16779264|16781311|亚洲|中国|广东|广州||电信|440100|China|CN|113.280637|23.125178
1.0.32.0|1.0.63.255|16785408|16793599|亚洲|中国|广东|广州||电信|440100|China|CN|113.280637|23.125178
1.1.0.0|1.1.0.255|16842752|16843007|亚洲|中国|福建|福州||电信|350100|China|CN|119.306239|26.075302
1.1.2.0|1.1.7.255|16843264|16844799|亚洲|中国|福建|福州||电信|350100|China|CN|119.306239|26.075302
1.1.8.0|1.1.63.255|16844800|16859135|亚洲|中国|广东|广州||电信|440100|China|CN|113.280637|23.125178
1.2.0.0|1.2.1.255|16908288|16908799|亚洲|中国|福建|福州||电信|350100|China|CN|119.306239|26.075302
1.2.2.0|1.2.2.255|16908800|16909055|亚洲|中国|北京|北京|海淀|北龙中网|110108|China|CN|116.29812|39.95931
1.2.4.0|1.2.4.7|16909312|16909319|亚洲|中国|北京|北京|海淀|中国互联网络信息中心|110108|China|CN|116.29812|39.95931
1.2.4.8|1.2.4.8|16909320|16909320|亚洲|中国|北京|北京|海淀|SDNS|110108|China|CN|116.29812|39.95931
1.2.4.9|1.2.4.255|16909321|16909567|亚洲|中国|北京|北京|海淀|中国互联网络信息中心|110108|China|CN|116.29812|39.95931

 ip转化的方法

1. Ip地址都是用十六进制表示的：
2. 例如17.18.20.15 也就是11.12.14.0f
3. 换算成十进制 15+20*256+18*256^2+17*256^3
4. 使用二进制计算

实现代码：

public class IpBean {
	private String startIp;
	private String endIp;
	private long startDecIp;
	private long endDecIp;
	private String province;
	private String city;
	private String optioner;	
 
}

使用二分法查找 (工具类，很重要)

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class IpUtils {
	//目的是减少读取文件的次数，
	public static List ipBeanList =null;
	static{
		ipBeanList = getIpBeanList();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		//System.out.println(strIpToLongIp("1.0.1.0"));
		
		List ipBeanList = getIpBeanList();
		System.out.println(ipBeanList.size());
	}
	
	/**
	 * 通过stringIp转换为长整型的ip
	 * @param str
	 * @return
	 */
	public static long strIpToLongIp(String str){
		if(str==null){
			return 0L;
		}
		long newIp = 0;
		String[] split = str.split("\\.");
		for(int i = 0;i<=3;i++){
			long lL=Long.parseLong(split[i]);
			newIp |=lL <<((3-i)<<3);
		}
		return newIp;
	}
	
	/**
	 * 获取存放ipBean的list集合
	 * @return
	 */
	public static List getIpBeanList(){
		List list = new ArrayList<>();
		try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("../案例练习4/src/ch03/ip.txt"));){
			String line = null;
			//1.0.1.0|1.0.3.255|16777472|16778239|亚洲|中国|福建|福州||电信|350100|China|CN|119.306239|26.075302
			while((line=br.readLine())!=null){
				//System.out.println(line);
				String[] split = line.split("\\|");
				String startIp = split[0];
				String endIp = split[1];
				long startDecIp =Long.parseLong(split[2]);
				long endDecIp = Long.parseLong(split[3]);
				String province = split[6];
				String city = split[7];
				String optioner = split[9];
				//System.out.println(optioner);
				IpBean bean = new IpBean();
				bean.set(startIp, endIp, startDecIp, endDecIp, province, city, optioner);
				list.add(bean);
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		return list;
	}
	
	/**
	 * 通过longIp从list里面获取相对应的IpBean
	 * @param longIp
	 * @return
	 */
	@Deprecated
	public static IpBean getIpBeanByLongIp(long longIp) {
		for (IpBean ipBean : ipBeanList) {
			if(longIp>=ipBean.getStartDecIp()&&longIp<=ipBean.getEndDecIp()){
				return ipBean;
			}
		}
		return null;
	}
	
	/**
	 * 使用二分法通过ip找到对应的ipBean
	 * @param longIp
	 * @return
	 */
	public static IpBean getIpBeanByLongIpNew(long longIp){
		int start = 0;
		int end = ipBeanList.size()-1;
		while(start<=end){
			int middel = (start+end)/2;
			IpBean ipBean = ipBeanList.get(middel);
			//如果middel对应的ipBean是不是找的值
			if(longIp>=ipBean.getStartDecIp()&&longIp<=ipBean.getEndDecIp()){
				return ipBean;
			}
			//小于最小值的时候
			if(longIpipBean.getEndDecIp()){
				start = middel+1;
			}
		}
		return null;
	}
 
}

二、通过第三方API定位

百度API通过ip定位：已被河蟹。

https://www.sojson.com/ip/

之前百度的定位是非常准的，官方成功率：综合定位成功率 65%  ，精度：90% 误差 80m 以内；95% 误差 350m。

因为这种方法会泄露隐私，所以已经下架了。目前的api，定位只能是城市级别了。

三、总结

1. 理论上来说，只要你的ip库足够强大，你也可以米级定位，百度是做地图的，所以很容易拿到这些信息。
2. 我们作为程序员，关注里面的二分查找算法就可以了。

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参考资料：

1. https://blog.csdn.net/qq392039757/article/details/78742251
2. https://www.cnblogs.com/lichina/p/6079434.html
3. https://blog.csdn.net/a331685690/article/details/80170830