Java 网络编程（1）：使用 NetworkInterface 获得本机在局域网内的 IP 地址

1、问题提出

在使用 Java 开发网络程序时，有时候我们需要知道本机在局域网中的 IP 地址。很常见的一种做法是调用本地命令（比如 Windows 上的 ipconfig 命令和 Linux 上的 ifconfig 命令），接着解析本地命令的输出，最后得到本机在局域网内的 IP 地址。很明显，这种做法不够方便，也不够 Java。于是引出了 Java 在 JDK1.4 的时候添加的一个类： NetworkInterface 。

2、寻找方法

顾名思义，NetworkInterface 用于表示一个网络接口，这可以是一个物理的网络接口，也可以是一个虚拟的网络接口，而一个网络接口通常由一个 IP 地址来表示。既然 NetworkInterface 用来表示一个网络接口，那么如果可以获得当前机器所有的网络接口（包括物理的和虚拟的），然后筛选出表示局域网的那个网络接口，那就可以得到机器在局域网内的 IP 地址。

查看 NetworkInterface 类的所有方法，发现如下两个方法：

public static Enumeration getNetworkInterfaces()

通过 API 文档可知，使用 getNetworkInterfaces 方法即可得到当前机器上所有的网络接口。

public Enumeration getInetAddresses()

通过 API 文档可知，getInetAddresses 方法返回绑定到该网卡的所有的 IP 地址。（虽然一个网络接口确实可以绑定多个 IP 地址，然而通常情况下，一个网络接口都是只对应一个 IP 地址）

3、实践

OK，现在让电脑连接上 WiFi，来实践下 NetworkInterface 的功能。

import java.net.Inet4Address;
import java.net.InetAddress;
import java.net.NetworkInterface;
import java.util.Enumeration;

public class NetworkInterfaceTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 获得本机的所有网络接口
        Enumeration nifs = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();

        while (nifs.hasMoreElements()) {
            NetworkInterface nif = nifs.nextElement();
        
            // 获得与该网络接口绑定的 IP 地址，一般只有一个
            Enumeration addresses = nif.getInetAddresses();
            while (addresses.hasMoreElements()) {
                InetAddress addr = addresses.nextElement();
        
                if (addr instanceof Inet4Address) { // 只关心 IPv4 地址
                    System.out.println("网卡接口名称：" + nif.getName());
                    System.out.println("网卡接口地址：" + addr.getHostAddress());
                    System.out.println();
                }
            }
        }
    }
}

在我机器（Windows10）上运行结果：

对比使用 ipconfig 命令得到的结果：

可以发现

网卡接口名称：wlan1
网卡接口地址：192.168.3.5

即为机器在局域网内的 IP 地址 —— Windows 平台上局域网的网络接口以“wlan”开头。（lo 为本地回环地址，eth0 和 eth4 为 VMware 创建的虚拟地址）

于是我们可以写出一个简单的在 Windows 机器上获得局域网 IP 地址的方法：

public InetAddress getLANAddressOnWindows() {
    try {
        Enumeration nifs = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
        while (nifs.hasMoreElements()) {
            NetworkInterface nif = nifs.nextElement();

            if (nif.getName().startsWith("wlan")) {
                Enumeration addresses = nif.getInetAddresses();

                while (addresses.hasMoreElements()) {

                    InetAddress addr = addresses.nextElement();
                    if (addr.getAddress().length == 4) { // 速度快于 instanceof
                        return addr;
                    }
                }
            }
        }
    } catch (SocketException ex) {
        ex.printStackTrace(System.err);
    }
    return null;
}

（该方法没有考虑 Windows 平台上有多个网络接口的名称以 “wlan” 开头的情况，比如你的机器连接了 WiFi，然后又使用该机器作为热点 —— 不过很容易对二者进行区分，请有兴趣的读者自己实践）

---

在 JDK1.6 时 NetworkInterface 还添加了一个新的方法：

public List getInterfaceAddresses()

getInterfaceAddresses 方法的作用与 getInetAddresses 方法类似，但是返回的是一个绑定到该网络接口的所有 InterfaceAddress 的集合。InterfaceAddress 也是 JDK1.6 之后添加的类，相比于 InetAddress 的区别在于它除了具有一个 IP 地址（InetAddress），还包括了该地址对应的广播地址和掩码长度。

---

4、总结

当然，使用 NetworkInterface 类来获取机器在局域网内的 IP 地址还是有一定的平台相关性，但是相比于使用本地命令的方式来说，会更加方便和更加的 Java 。
PS：在 Android 平台上同样可以使用 NetworkInterface 来实现获得机器在局域网内 IP 地址的功能。