数据库存储IP地址的数据类型

数据库存储IP地址的数据类型

请注意,本文编写于  110  天前,最后修改于  110  天前,其中某些信息可能已经过时。

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:

  1. 节省空间,不管是数据存储空间,还是索引存储空间
  2. 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。

字符串和无符号整数来存储 IP 的具体性能分析

使用无符号整数来存储也有缺点:

  1. 不便于阅读
  2. 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)**

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"));
    }
}

输出结果为:

3232235521
192.168.0.1
167772161

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最后更新于:2021-08-17 22:34:07

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