面試官：如果要存 IP 地址，用什么數(shù)據(jù)類型比較好？

在看高性能MySQL第3版（4.1.7節(jié)）時(shí)，作者建議當(dāng)存儲(chǔ)IPv4地址時(shí)，應(yīng)該使用32位的無符號(hào)整數(shù)（UNSIGNED INT）來存儲(chǔ)IP地址，而不是使用字符串。但是沒有給出具體原因。為了搞清楚這個(gè)原因，查了一些資料，記錄下來。

相對(duì)字符串存儲(chǔ)，使用無符號(hào)整數(shù)來存儲(chǔ)有如下的好處：

• 節(jié)省空間，不管是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，還是索引存儲(chǔ)空間

• 便于使用范圍查詢（BETWEEN…AND），且效率更高

通常，在保存IPv4地址時(shí)，一個(gè)IPv4最小需要7個(gè)字符，最大需要15個(gè)字符，所以，使用VARCHAR(15)即可。MySQL在保存變長的字符串時(shí)，還需要額外的一個(gè)字節(jié)來保存此字符串的長度。而如果使用無符號(hào)整數(shù)來存儲(chǔ)，只需要4個(gè)字節(jié)即可。

另外還可以使用4個(gè)字段分別存儲(chǔ)IPv4中的各部分，但是通常這不管是存儲(chǔ)空間和查詢效率應(yīng)該都不是很高（可能有的場景適合使用這種方式存儲(chǔ)）。

使用字符串和無符號(hào)整數(shù)來存儲(chǔ)IP的具體性能分析及benchmark，可以看這篇文章。

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

使用無符號(hào)整數(shù)來存儲(chǔ)也有缺點(diǎn)：

• 不便于閱讀

• 需要手動(dòng)轉(zhuǎn)換

對(duì)于轉(zhuǎn)換來說，MySQL提供了相應(yīng)的函數(shù)來把字符串格式的IP轉(zhuǎn)換成整數(shù)INET_ATON，以及把整數(shù)格式的IP轉(zhuǎn)換成字符串的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)

對(duì)于IPv6來說，使用VARBINARY同樣可獲得相同的好處，同時(shí)MySQL也提供了相應(yīng)的轉(zhuǎn)換函數(shù)，即INET6_ATON和INET6_NTOA。

對(duì)于轉(zhuǎn)換字符串IPv4和數(shù)值類型，可以放在應(yīng)用層，下面是使用java代碼來對(duì)二者轉(zhuǎn)換：

package com.mikan;

/**
 * @author Mikan
 */
public class IpLongUtils {
    /**
     * 把字符串IP轉(zhuǎn)換成long
     *
     * @param ipStr 字符串IP
     * @return IP對(duì)應(yīng)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值轉(zhuǎn)換成字符串
     *
     * @param ipLong IP的long值
     * @return long值對(duì)應(yīng)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"));
    }

}

輸出結(jié)果為：

3232235521
192.168.0.1
167772161