在 Java 中判断当前网络是否属于某个网段

在开发过程中，我们经常会需要判断当前的网络地址是否属于特定的IP网段。这项任务虽然可以简单实现，但理解其中的步骤非常重要。接下来，我们将通过一个明确的流程和示例代码来实现这一目标。

流程概述

步骤 描述
1 获取本机的IP地址
2 获取目标网段的IP地址和子网掩码
3 将IP地址和子网掩码转为二进制形式
4 执行按位与操作来判断
5 输出判断结果

步骤详解

1. 获取本机的IP地址

我们需要获取当前机器的IP地址。可以通过InetAddress类来实现。

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

public class NetworkUtils {
    public static String getLocalIPAddress() {
        try {
            // 获取本机的IP地址
            InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();
            return ip.getHostAddress();
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

说明：InetAddress.getLocalHost()用于获取本机的地址。

2. 获取目标网段的IP地址和子网掩码

我们需要定义一个目标网段和它的子网掩码，例如192.168.1.0/24。

public class NetworkUtils {
    public static final String TARGET_NETWORK = "192.168.1.0";
    public static final String SUBNET_MASK = "255.255.255.0";
}

说明：这里我们定义了一个目标网络和它的子网掩码。

3. 将IP地址和子网掩码转为二进制形式

我们需要将获取到的本机IP和目标网段的IP地址转换为整数形式，以便于进行按位与运算。

public static int convertToInt(String ipAddress) {
    String[] octets = ipAddress.split("\\.");
    int result = 0;
    for (String octet : octets) {
        result = (result << 8) + Integer.parseInt(octet);
    }
    return result;
}

说明：这个方法将四个字节的IP地址转化为整数。

4. 执行按位与操作来判断

现在我们可以利用按位与操作来判断本机IP是否属于目标网段。

public static boolean isInNetwork(String localIP, String targetNetwork, String subnetMask) {
    int localIPInt = convertToInt(localIP);
    int targetNetworkInt = convertToInt(targetNetwork);
    int subnetMaskInt = convertToInt(subnetMask);

    // 判断是否属于目标网段
    return (localIPInt & subnetMaskInt) == (targetNetworkInt & subnetMaskInt);
}

说明：通过按位与操作，我们可以得到本机IP和目标网络的网络号，并进行比较。

5. 输出判断结果

最后，我们可以将这一切整合到一个主方法中，输出结果。

public static void main(String[] args) {
    String localIPAddress = getLocalIPAddress();
    System.out.println("本机IP地址: " + localIPAddress);
    boolean result = isInNetwork(localIPAddress, TARGET_NETWORK, SUBNET_MASK);
    System.out.println("本机 IP 是否在目标网段: " + result);
}

说明：调用前面的所有方法并输出判断结果。

序列图

sequenceDiagram
    participant User
    participant NetworkUtils

    User->>NetworkUtils: getLocalIPAddress()
    NetworkUtils->>User: 返回本机IP地址
    User->>NetworkUtils: isInNetwork(localIP, targetNetwork, subnetMask)
    NetworkUtils->>User: 返回布尔值表示是否在目标网段

结尾

通过以上步骤，我们可以顺利地判断当前网络是否属于指定的网段。希望这个示例能够帮助你更好地理解IP地址和网络判断的相关知识。理解每一步的实现，对于日后的开发工作会非常有帮助。如果你还有其他问题，欢迎继续交流！