在Java中验证IPv4字符串

Question

下面的方法用于验证字符串是否为正确的IPv4地址，如果是有效的则返回true。如果有更好的正则表达式和优雅的方法，请提出建议：

public static boolean validIP(String ip) {
    if (ip == null || ip.isEmpty()) return false;
    ip = ip.trim();
    if ((ip.length() < 6) & (ip.length() > 15)) return false;

    try {
        Pattern pattern = Pattern.compile("^(?:(?:25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\\.){3}(?:25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)$");
        Matcher matcher = pattern.matcher(ip);
        return matcher.matches();
    } catch (PatternSyntaxException ex) {
        return false;
    }
}

- MatBanik

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有不同的表示方法可用。您正在寻找点十进制表示法：请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/IPv4#Address_representations - Michael Konietzka

一个ip.length()为7是有效的，例如0.0.0.0是7个字符，你的方法将返回false。 - rouble

我想知道为什么这仍然不是某些第三方库的一部分。我的意思是避免使用第三方库是好的，但是找到适合它的正则表达式非常容易出错，这在我看来比使用第三方API更糟糕。 - Arthur Eirich

正则表达式没问题，你只需要将 [0-9] 替换为 \d 并且把模式编译移出方法，这样就不必每次都编译了。 - Javier Diaz

Answer 1

这里有一种更易读但效率稍低的方法可以处理它。

public static boolean validIP (String ip) {
    try {
        if ( ip == null || ip.isEmpty() ) {
            return false;
        }

        String[] parts = ip.split( "\\." );
        if ( parts.length != 4 ) {
            return false;
        }

        for ( String s : parts ) {
            int i = Integer.parseInt( s );
            if ( (i < 0) || (i > 255) ) {
                return false;
            }
        }
        if ( ip.endsWith(".") ) {
            return false;
        }

        return true;
    } catch (NumberFormatException nfe) {
        return false;
    }
}

- rouble

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我更喜欢这种方法。 - theGrayFox

如果你使用 ip.split("\\.", -1)，你可以删除 if (ip.endsWith(".")) ... 这一部分。 - samthebest

"192.168.1" 是一个有效的IP地址。我认为你的方法有缺陷。 - PEdroArthur

@PEdroArthur 四个点分十进制数字是IPV4地址的标准表示法。点分八位格式从未在RFC中得到明确规定。第一次提到它是在MTP RFC（大约1981年）中，它说：“四个由点分隔并用括号括起来的小十进制整数，例如“[123.255.37.321]”，表示32位ARPA Internet地址，由四个8位字段组成。”你有任何证据表明“192.168.1”是有效的吗？ - rouble

@rouble 我不知道。然而，我使用的所有网络堆栈都接受像192.168.1（192.168.0.1）和10.1（10.0.0.1）这样的地址。 - PEdroArthur

Answer 2

更新： Commons-HttpClient及其后继者HttpComponents-HttpClient已采用此功能。您可以像这样使用它的版本：InetAddressUtils.isIPv4Address(Str)。

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Apache Commons Validator的开发版具有InetAddressValidator类，该类具有isValidInet4Address(String)方法，以检查给定的String是否为有效的IPv4地址。

源代码 可在存储库中查看，如果您觉得需要改进，可能会提供一些想法。

快速查看所提供的代码表明，您的方法在每次调用时都会编译一个Pattern。我会将那个Pattern类移动到一个static字段中，以避免在每次调用时进行昂贵的模式编译流程。

- coobird

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InetAddressUtils.isIPv4Address(Str) 是Java内部API，不应使用它。 - user918888

@user918888，这是什么意思？它只是将其与正则表达式进行匹配并返回结果。 - Andrii Plotnikov

这是Apache Commons库的一部分，没问题。也许他认为它是一些“com.sun”类型的内部东西？ - Dan

Answer 3

如果您想使用一个同时支持IPv4和IPv6的已发布版本的库，可以使用Guava库。

boolean isValid = InetAddresses.isInetAddress("1.2.3.4");

- Stefan L

Answer 4

这里提供了一种使用Java 8流的解决方案来检查地址是否由四个数（0到255之间的数）组成且用点号分隔：

public class IpValidation {

    /**
     * Check that a string represents a decimal number
     * @param string The string to check
     * @return true if string consists of only numbers without leading zeroes, false otherwise
     */
    public static boolean isDecimal(String string) {
        // Check whether string has a leading zero but is not "0"
        if (string.startsWith("0")) {
            return string.length() == 1;
        }
        for(char c : string.toCharArray()) {
            if(c < '0' || c > '9') {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    public static boolean isIp(String string) {
        String[] parts = string.split("\\.", -1);
        return parts.length == 4 // 4 parts
                && Arrays.stream(parts)
                .filter(IpValidation::isDecimal) // Only decimal numbers
                .map(Integer::parseInt)
                .filter(i -> i <= 255 && i >= 0) // Must be inside [0, 255]
                .count() == 4; // 4 numerical parts inside [0, 255]
    }
}

- Raniz

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我认为这在所有情况下都不正确。该方法对于172.013.1.2返回true，而这是一个无效的IP地址字符串。它应该是172.13.1.2。'isNumeric'方法可以修改以纠正此错误。 - radiantRazor

http://www.ipaddressguide.com/ip和http://sqa.fyicenter.com/Online_Test_Tools/IP_Address_Format_Validator.php以及https://commons.apache.org/proper/commons-validator/apidocs/src-html/org/apache/commons/validator/routines/InetAddressValidator.html#line.86说它是无效的。http://formvalidation.io/validators/ip/和http://www.csgnetwork.com/directipverify.html?IPvalue=172.013.001.002说它是有效的。 - radiantRazor

ping 192.168.1.09 ping：无法解析 192.168.1.09：未知主机总结：以0开头的IP段表示该段为八进制，因此我们还需要验证剩余数字中不包含7、8（我承认以前我不知道，这就是我给出172.013.1.2示例的原因）。正确测试用例是172.13.1.008-无法通过。长话短说：以上验证方法不正确，可能导致误报。 - radiantRazor

在某些情况下可以工作，那对我来说足够好了。这是一个拒绝票的充分理由。很遗憾这个答案还得到了赏金。之所以可以工作的原因是以 0 开头的数字（本例中为 001）在八进制和十进制中具有相同的含义。只有在只有一个非零数字，并且后面没有零，而且这个数字不是 8 或 9 的情况下才成立。这真是太糟糕了。 - LarsH

IP地址中允许有前导零，但由于其解释有些模糊，我将更改答案以不允许前导零。 - Raniz

Answer 5

如果您不介意在无效的IP地址上使用DNS解析，例如www.example.com，则可以使用InetAddress方法进行检查：

public static final boolean checkIPv4(final String ip) {
    boolean isIPv4;
    try {
    final InetAddress inet = InetAddress.getByName(ip);
    isIPv4 = inet.getHostAddress().equals(ip)
            && inet instanceof Inet4Address;
    } catch (final UnknownHostException e) {
    isIPv4 = false;
    }
    return isIPv4;
}

该方法检查是否为Inet4Address实例，以及参数是否为IP地址而非主机名。如果您期望将许多主机名作为参数，请注意此实现使用DNS尝试解析它。这可能会影响性能。

否则，您可以查看boolean sun.net.util.IPAddressUtil.isIPv4LiteralAddress(String src) 中的字符串如何被解析以进行IPv4检查。

- Michael Konietzka

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顺便说一下，这是我通常的做法：首先使用简单的正则表达式来检查参数是否由4个点分隔的数字组成（我不尝试检查数字是否在范围内等，只检查一般格式）。如果第一个检查通过，则使用InetAddress完成验证，就像这个答案中所示。 - theglauber

Answer 6

从这里找到正则表达式示例。

package com.mkyong.regex;

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class IPAddressValidator{

    private Pattern pattern;
    private Matcher matcher;

    private static final String IPADDRESS_PATTERN = 
        "^([01]?\\d\\d?|2[0-4]\\d|25[0-5])\\." +
        "([01]?\\d\\d?|2[0-4]\\d|25[0-5])\\." +
        "([01]?\\d\\d?|2[0-4]\\d|25[0-5])\\." +
        "([01]?\\d\\d?|2[0-4]\\d|25[0-5])$";

    public IPAddressValidator(){
      pattern = Pattern.compile(IPADDRESS_PATTERN);
    }

   /**
    * Validate ip address with regular expression
    * @param ip ip address for validation
    * @return true valid ip address, false invalid ip address
    */
    public boolean validate(final String ip){         
      matcher = pattern.matcher(ip);
      return matcher.matches();             
    }
}

- bigspawn

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我认为这并不适用于所有情况。该方法对于172.013.1.2返回true，但这是一个无效的IP地址字符串。正确的应该是172.13.1.2。 - radiantRazor

@radiantRazor 172.013.1.2 是一个有效的地址，尽管可能会误导，因为013通常被解释为八进制，即11。请参见点十进制表示法。 - Jonathan Rosenne

Answer 7

我认为这个解决方案非常优雅，尽管需要一分钟才能理解它。

基本思想是取一个子字符串然后进行验证。
请注意，我交换了x和y的位置，因为子字符串的起始点总是上一个子字符串的结尾点加1。

这个解决方案比正则表达式变体快20倍，比分割快2倍。

public static boolean validIP(String ip) {
    if(ip == null || ip.length() < 7 || ip.length() > 15) return false;

    try {
        int x = 0;
        int y = ip.indexOf('.');

        if (y == -1 || ip.charAt(x) == '-' || Integer.parseInt(ip.substring(x, y)) > 255) return false;

        x = ip.indexOf('.', ++y);
        if (x == -1 || ip.charAt(y) == '-' || Integer.parseInt(ip.substring(y, x)) > 255) return false;

        y = ip.indexOf('.', ++x);
        return  !(y == -1 ||
                ip.charAt(x) == '-' ||
                Integer.parseInt(ip.substring(x, y)) > 255 ||
                ip.charAt(++y) == '-' ||
                Integer.parseInt(ip.substring(y, ip.length())) > 255 ||
                ip.charAt(ip.length()-1) == '.');

    } catch (NumberFormatException e) {
        return false;
    }
}

如果您知道将会有许多错误的IP地址，请考虑在第一个if语句下添加以下代码。这将使代码变慢1.5倍，但在出现错误时可将其改进700倍。

    for (int i = 0; i < ip.length(); i++) {
        if (!Character.isDigit(ip.charAt(i)) && ip.charAt(i) != '.') return false;
    }

- arc

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以上解决方案是否也适用于IPv4Address和IPv6Address？如果可能，请使用main()方法添加测试用例。 - deepakl.2000

这是我测试过的IPv4最快的函数，但我们能否将其扩展到IPv6呢？ - banjara

Answer 8

尝试使用以下正则表达式来匹配IPv4地址：

String ip4Regex="^(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[0-9]{1,2})(\\.(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[0-9]{1,2})){3}$";

希望这能有所帮助，:)

- bane19

Answer 9

如果您使用问题中的代码，您需要更改以下行：

if ((ip.length() < 6) & (ip.length() > 15)) return false;

to

if ((ip.length() <= 6) || (ip.length() > 15)) return false;

- jtbr

Answer 10

除了Michael Konietzka的回答外，大多数答案都是错误的：例如10.8是一个有效的IP4地址（10.0.0.8的简写）。

请参见IP地址的文本表示在Java规范中的说明。

正如参考资料所示，要检查数字表示，可能会有1到4个部分，并且在每种情况下，部分的限制不同。

- Jonathan Rosenne