用Java压缩成IPV6地址

Posted 2023-02-26

【中文标题】用Java压缩成IPV6地址

【英文标题】：IPV6 address into compressed form in Java

【发布时间】：2011-10-26 00:25:21

【问题描述】：

我使用Inet6Address.getByName("2001:db8:0:0:0:0:2:1").toString()方法压缩IPv6地址，输出为2001:db8:0:0:0:0:2:1，但我需要2001:db8::2:1。 , 基本上压缩输出应该基于RFC 5952 standard, 也就是

Shorten as Much as Possible ：例如，2001:db8:0:0:0:0:2:1 必须缩短为 2001:db8::2:1。同样，2001:db8::0:1 是不可接受的， 因为符号“::”可以用来产生一个 更短的表示 2001:db8::1。

Handling One 16-Bit 0 Field：符号“::”不得仅用于缩短一个 16 位 0 字段。 例如，表示 2001:db8:0:1:1:1:1:1 是正确的，但是 2001:db8::1:1:1:1:1 不正确。

Choice in Placement of "::" : = 如果在“::”的位置上有其他选择，则 最长的连续 16 位 0 字段必须缩短（即， 具有三个连续零字段的序列在 2001 年被缩短： 0:0:1:0:0:0:1)。当连续 16 位 0 字段的长度 相等（即 2001:db8:0:0:1:0:0:1），第一个零序列 位必须缩短。例如 2001:db8::1:0:0:1 是正确的 表示。

我还检查了 another post in Stack overflow，但没有指定条件（示例选择 :: 的位置）。

是否有任何 java 库来处理这个问题？谁能帮帮我？

提前致谢。

【参考方案1】：

这个怎么样？

String resultString = subjectString.replaceAll("((?::0\\b)2,):?(?!\\S*\\b\\1:0\\b)(\\S*)", "::$2").replaceFirst("^0::","::");

没有Java双反斜杠地狱的解释：

(       # Match and capture in backreference 1:
 (?:    #  Match this group:
  :0    #  :0
  \b    #  word boundary
 )2,  # twice or more
)       # End of capturing group 1
:?      # Match a : if present (not at the end of the address)
(?!     # Now assert that we can't match the following here:
 \S*    #  Any non-space character sequence
 \b     #  word boundary
 \1     #  the previous match
 :0     #  followed by another :0
 \b     #  word boundary
)       # End of lookahead. This ensures that there is not a longer
        # sequence of ":0"s in this address.
(\S*)   # Capture the rest of the address in backreference 2.
        # This is necessary to jump over any sequences of ":0"s
        # that are of the same length as the first one.

输入：

2001:db8:0:0:0:0:2:1
2001:db8:0:1:1:1:1:1
2001:0:0:1:0:0:0:1
2001:db8:0:0:1:0:0:1
2001:db8:0:0:1:0:0:0

输出：

2001:db8::2:1
2001:db8:0:1:1:1:1:1
2001:0:0:1::1
2001:db8::1:0:0:1
2001:db8:0:0:1::

（我希望最后一个例子是正确的——或者如果地址以0结尾，还有其他规则吗？）

【讨论】：

这在组有前导零时不起作用。例如。 2001:0db8:0:0000:00:000:0002:0000 -> 2001:db8::2:0。在使用正则表达式压缩它之前，我可以通过消除这些前导零来轻松解决这个问题。但是有一种方法可以在一个正则表达式中做到这一点？

0:0:0:0:5:6:7:8 变为 0::5:6:7:8。我认为应该改为::5:6:7:8。所以在最后加上.replaceFirst("^0::","::")。

【参考方案2】：

我最近遇到了同样的问题，希望（非常轻微地）改进蒂姆的回答。

以下正则表达式有两个优点：

((?:(?:^|:)0+\\b)2,):?(?!\\S*\\b\\1:0+\\b)(\\S*)

首先，它结合了匹配多个零的更改。其次，它还能正确匹配地址开头最长的零链的地址（例如0:0:0:0:0:0:0:1）。

【讨论】：

虽然这个正则表达式处理像“0:0:0:0:0:0:0:0”这样的地址并且正确地将它缩短为“::”，它不再匹配最长的组零（即它错误地将“0:0:1:0:0:0:0:0”缩短为“::1:0:0:0:0:0”而不是“0:0:1:: "。

这会将0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 压缩为::0001 而不是::1

【参考方案3】：

java-ipv6 几乎就是你想要的。从 0.10 版开始，它不会检查是否用 :: 缩短零的最长运行 - 例如 0:0:1:: 缩短为 ::1:0:0:0:0:0。不过，对于处理 IPv6 地址来说，它是一个非常不错的库，而且这个问题应该是 fixed with version 0.11，因此该库是 RFC 5952 compliant。

【参考方案4】：

在进行了一些测试后，我认为以下内容涵盖了所有不同的 IPv6 场景：

"((?:(?::0|0:0?)\\b)2,):?(?!\\S*\\b\\1:0\\b)(\\S*)" -> "::$2"

【参考方案5】：

Guava 的 InetAddresses 类具有 toAddrString()，其格式符合 RFC 5952。

【参考方案6】：

The open-source IPAddress Java library 可以像描述的那样做，它提供了多种为 IPv4 和/或 IPv6 生成字符串的方法，包括 IPv6 匹配 rfc 5952 的规范字符串。免责声明：我是该库的项目经理。

使用您列出的示例，示例代码是：

    IPAddress addr = new IPAddressString("2001:db8:0:0:0:0:2:1").getAddress();
    System.out.println(addr.toCanonicalString());
    // 2001:db8::2:1
    addr = new IPAddressString("2001:db8:0:1:1:1:1:1").getAddress();
    System.out.println(addr.toCanonicalString());
    // 2001:db8:0:1:1:1:1:1
    addr = new IPAddressString("2001:0:0:1:0:0:0:1").getAddress();
    System.out.println(addr.toCanonicalString());
    // 2001:0:0:1::1
    addr = new IPAddressString("2001:db8:0:0:1:0:0:1").getAddress();
    System.out.println(addr.toCanonicalString());
    //2001:db8::1:0:0:1

【参考方案7】：

不太优雅，但这是我的建议（基于 chrixm 工作）：

public static String shortIpv6Form(String fullIP) 
        fullIP = fullIP.replaceAll("^01,3", "");
        fullIP = fullIP.replaceAll("(:01,3)", ":");
        fullIP = fullIP.replaceAll("(04:)", "0:");
        //now we have full form without unnecessaires zeros
        //Ex:
        //0000:1200:0000:0000:0000:0000:0000:0000 -> 0:1200:0:0:0:0:0:0
        //0000:0000:0000:1200:0000:0000:0000:8351 -> 0:0:0:1200:0:0:0:8351
        //0000:125f:0000:94dd:e53f:0000:61a9:0000 -> 0:125f:0:94dd:e53f:0:61a9:0
        //0000:005f:0000:94dd:0000:cfe7:0000:8351 -> 0:5f:0:94dd:0:cfe7:0:8351


        //compress to short notation
        fullIP = fullIP.replaceAll("((?:(?:^|:)0+\\b)2,):?(?!\\S*\\b\\1:0+\\b)(\\S*)", "::$2");

        return fullIP;
    

结果：

7469:125f:8eb6:94dd:e53f:cfe7:61a9:8351 -> 7469:125f:8eb6:94dd:e53f:cfe7:61a9:8351 7469:125f:0000:0000:e53f:cfe7:0000:0000 -> 7469:125f::e53f:cfe7:0:0 7469:125f:0000:0000:000f:c000:0000:0000 -> 7469:125f::f:c000:0:0 7469:125f:0000:0000:000f:c000:0000:0000 -> 7469:125f::f:c000:0:0 7469:0000:0000:94dd:0000:0000:0000:8351 -> 7469:0:0:94dd::8351 0469:125f:8eb6:94dd:0000:cfe7:61a9:8351 -> 469:125f:8eb6:94dd:0:cfe7:61a9:8351 0069:125f:8eb6:94dd:0000:cfe7:61a9:8351 -> 69:125f:8eb6:94dd:0:cfe7:61a9:8351 0009:125f:8eb6:94dd:0000:cfe7:61a9:8351 -> 9:125f:8eb6:94dd:0:cfe7:61a9:8351 0000:0000:8eb6:94dd:e53f:0007:6009:8350 -> ::8eb6:94dd:e53f:7:6009:8350 0000:0000:8eb6:94dd:e53f:0007:6009:8300 -> ::8eb6:94dd:e53f:7:6009:8300 0000:0000:8eb6:94dd:e53f:0007:6009:8000 -> ::8eb6:94dd:e53f:7:6009:8000 7469:0000:0000:0000:e53f:0000:0000:8300 -> 7469::e53f:0:0:8300 7009:100f:8eb6:94dd:e000:cfe7:6009:8351 -> 7009:100f:8eb6:94dd:e000:cfe7:6009:8351 7469:100f:8006:900d:e53f:cfe7:61a9:8351 -> 7469:100f:8006:900d:e53f:cfe7:61a9:8351 7000:1200:8e00:94dd:e53f:cfe7:0000:0001 -> 7000:1200:8e00:94dd:e53f:cfe7:0:1 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 -> :: 0000:0000:0000:94dd:0000:0000:0000:0000 -> 0:0:0:94dd:: 0000:1200:0000:0000:0000:0000:0000:0000 -> 0:1200:: 0000:0000:0000:1200:0000:0000:0000:8351 -> ::1200:0:0:0:8351 0000:125f:0000:94dd:e53f:0000:61a9:0000 -> 0:125f:0:94dd:e53f:0:61a9:0 7469:0000:8eb6:0000:e53f:0000:61a9:0000 -> 7469:0:8eb6:0:e53f:0:61a9:0 0000:125f:0000:94dd:0000:cfe7:0000:8351 -> 0:125f:0:94dd:0:cfe7:0:8351 0000:025f:0000:94dd:0000:cfe7:0000:8351 -> 0:25f:0:94dd:0:cfe7:0:8351 0000:005f:0000:94dd:0000:cfe7:0000:8351 -> 0:5f:0:94dd:0:cfe7:0:8351 0000:000f:0000:94dd:0000:cfe7:0000:8351 -> 0:f:0:94dd:0:cfe7:0:8351 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 -> ::1