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面试官:如果要存 ip 地址,用什么数据类型比较好

作者:架构师之道
  • 2025-01-04
    湖南
  • 本文字数:1543 字

    阅读完需:约 5 分钟

在看高性能 MySQL 第 3 版(4.1.7 节)时,作者建议当存储 IPv4 地址时,应该使用 32 位的无符号整数(UNSIGNED INT)来存储 IP 地址,而不是使用字符串。 但是没有给出具体原因。为了搞清楚这个原因,查了一些资料,记录下来。

相对字符串存储,使用无符号整数来存储有如下的好处:

  • 节省空间,不管是数据存储空间,还是索引存储空间

  • 便于使用范围查询(BETWEEN...AND),且效率更高

通常,在保存 IPv4 地址时,一个 IPv4 最小需要 7 个字符,最大需要 15 个字符,所以,使用VARCHAR(15)即可。MySQL 在保存变长的字符串时,还需要额外的一个字节来保存此字符串的长度。而如果使用无符号整数来存储,只需要 4 个字节即可。

另外还可以使用 4 个字段分别存储 IPv4 中的各部分,但是通常这不管是存储空间和查询效率应该都不是很高(可能有的场景适合使用这种方式存储)。

使用字符串和无符号整数来存储 IP 的具体性能分析及 benchmark,可以看这篇文章。

https://bafford.com/2009/03/09/mysql-performance-benefits-of-storing-integer-ip-addresses/

使用无符号整数来存储也有缺点:

  • 不便于阅读

  • 需要手动转换

对于转换来说,MySQL 提供了相应的函数来把字符串格式的 IP 转换成整数INET_ATON,以及把整数格式的 IP 转换成字符串的INET_NTOA。如下所示:

mysql> select inet_aton('192.168.0.1');+--------------------------+| inet_aton('192.168.0.1') |+--------------------------+|               3232235521 |+--------------------------+1 row in set (0.00 sec)
mysql> select inet_ntoa(3232235521);+-----------------------+| inet_ntoa(3232235521) |+-----------------------+| 192.168.0.1           |+-----------------------+1 row in set (0.00 sec)
复制代码

对于 IPv6 来说,使用VARBINARY同样可获得相同的好处,同时 MySQL 也提供了相应的转换函数,即INET6_ATONINET6_NTOA

对于转换字符串 IPv4 和数值类型,可以放在应用层,下面是使用 java 代码来对二者转换:

package com.mikan;
/** * @author Mikan */public class IpLongUtils {    /**     * 把字符串IP转换成long     *     * @param ipStr 字符串IP     * @return IP对应的long值     */    public static long ip2Long(String ipStr) {        String[] ip = ipStr.split("\\.");        return (Long.valueOf(ip[0]) << 24) + (Long.valueOf(ip[1]) << 16)                + (Long.valueOf(ip[2]) << 8) + Long.valueOf(ip[3]);    }
    /**     * 把IP的long值转换成字符串     *     * @param ipLong IP的long值     * @return long值对应的字符串     */    public static String long2Ip(long ipLong) {        StringBuilder ip = new StringBuilder();        ip.append(ipLong >>> 24).append(".");        ip.append((ipLong >>> 16) & 0xFF).append(".");        ip.append((ipLong >>> 8) & 0xFF).append(".");        ip.append(ipLong & 0xFF);        return ip.toString();    }
    public static void main(String[] args) {        System.out.println(ip2Long("192.168.0.1"));        System.out.println(long2Ip(3232235521L));        System.out.println(ip2Long("10.0.0.1"));    }
}
复制代码

输出结果为:

3232235521192.168.0.1167772161
复制代码

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