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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)

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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