使用Java来实现域名和IP地址转换的操作

对我们普通用户而言，形象化的符号要比一捆枯燥的数字编码要好记得多。比如，我们会很容易地记住字符串“www.chinahtml.com”，却很难记住206.17.191.12。本文简要地介绍了Internet命名规则和地址的划分约定，然后介绍了如何利用Java语言完成符号名(上面的字符串)和IP地址(上面的数字串)之间的转换工作，并给出一个实例，检查可访问的远程主机。

Internet命名规则和地址划分约定

在Internet上，符号名(symbolic Name)用来命名主机和网络，例如www.oscar.com。这些符号名的“学名”叫做“Domain Name”，即域名。虽然域名对我们来说方便得多，但在它们用作通信标识之前，必须转换为IP地址(Internet Protocol Address)。IP地址是一个32位的标识符，包括一个网络标识和主机标识，以便唯一地标识主机和网络。域名转换为IP地址的工作是由专门的系统完成，这就是域名系统(Domain Name System??DNS)。

同一网络或不同网络主机之间进行数据的发送/接收时，IP地址就开始起作用了。如果是同一网络中主机之间的数据传递，则仅利用IP地址中的主机标识，来确定网络中主机的所在。另一方面，如果是不同网络中主机之间的通信，则要同时利用主机标识和网络标识来确定相应的主机。定位网络和主机，再进行数据传送的过程称为路由(routing)。网络中的路由器(router)包含一个IP层 (IP Layer)，它负责执行路由算法，将数据包发送到目的地。在Internet上，将数据库发送到目的地是IP层份内之事。

IP地址是Internet注册部门??Network Information Center(网络信息中心??NIC)分配给不同的组织，各组织再下放给多个部门。IP地址要占用4个字节。

经过路由的数据包，也有可能会在传送的过程中丢失。于是，人们就利用底层传输协议，来进行数据传送正确与否的判断。例如，TCP用于检查错误或数据丢失，并在出错时，再次发送相应的数据库，直至对方主机正确接收为止。

目前，共计有3类(或3个级别)的IP地址：A类、B类和C类。另外，还有一类IP 地址叫作“Multicast”，在某些Internet主机上使用。这些不同类别的IP地址满足了不同组织的需要。例如，A类地址主要用于主机数目超过 65536的大型网络系统；B类地址则用于中型网络系统，其主机数大于255，却小于65536；C类地址则用于那些主机数量小于256的小型网络。

不同类别地址的十进制表示如下，其中的十进制数代表允许的地址范围：

A类

网络ID 主机ID

1～127 0～255 0～255 0～255

B类

网络ID 主机ID

128～191 0～255 0～255 0～255

C类

网络ID 主机ID

191～233 0～255 0～255 0～254

Multicast

191～233 0～255 0～255 0～254

数字0和255另有特殊的含意。数字0是为那些地址不明的主机保留的。某些情况下，如错误的系统配置，主机标识或网络标识不明的情况也会发生。例如，某个主机的C类地址为0.0.0.42，则说明其主机标识为42，而它所处网络的网络标识则是“未知数”0。?

数字255则用于广播发送方式，即一台主机发出的信息会传送到网络中所有的主机上。

获得IP地址

为了获得所在网络的IP地址，或者网络中其他主机的IP地址，我们可以用 java.net软件包中的java.net.InetAddress类加以实现。例如，如果我们希望得到所在网络的IP地址，我们可以调用 InetAddress类中的getLocalHost()和getAddress()方法。getLocalHost()返回一个 InetAddress对象；而getAddress()则返回一个长度为4的字节数组(IP地址为4个字节)。?

如果要编制一个基于网络的应用程序，我们也许需要知道准备运行这个程序的主机的域名或IP地址。如果这个程序只在我们自己的主机上运行，而且我们也知道主机的域名或IP地址，则我们就可以这样进行：定义一个字符串常量即可，如：string localHost=“my-machine-name”。但大多情况下，我们编制

/*
* Program:sample1.java
*/
import java.net.*/;
public class GetName {
public static void main (String argv〔〕) throws Exception {
InetAddress host=null;
host=InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(host.getHostName());
}}

的程序将在不同的主机上运行，这样才有实用价值。那么，象上面那样，定义一个localHost常量的方法就不太好用了。我们希望应用程序能够自动检测得到当前主机的域名。下面的程序说明了如何完成这一工作。

InetAddress是java.net软件开发包中的一个“现成”的类。在上面的代码中，我们可以说，其中的变量host就是一个InetAddress；InetAddress.getLocalHost()返回一个 InetAddress。例如，某个主机域名为“sample”，其IP地址为“128.118.2.10”，那么， InetAddress.getLocalHost()调用返回后，变量host的值就成了“sample/128.118.2.10”。如果只对其中的主机域名感兴趣，则可以调用getHostname()。

简单地说，IP地址是4个数字。为了得到数字形式的IP地址，我们可以将上面程序稍作改动。

/*
* Program:sample2.java
*/
import java.net.*;
public class GetAddress {
public static void main (String argv〔〕) throws Exception {
InetAddress host=null;
host=InetAddress.getLocalHost();
byte ip〔〕=host.getAddress();
for (int i=0;i<ip.length;i++) {
if (i>0 System.out.print(".");
System.out.print(ip〔i〕& 0xff);
}
System.out.println();
}}

getAddress()返回一个长度为4的字节数组。例如，如果IP地址为“128.118.2.10”，则上面程序中的变量ip的最后内容为：

ip〔0〕=128ip〔1〕=118ip〔2〕=2ip〔3〕=10

Internet上的所有计算机都拥有一个唯一的IP地址和主机名。既然如此，我们要这些地址有什么用呢?这些地址可以帮助我们定位Internet上的固定资源，也可以使路由工作顺利地进行。

熟知UNIX的人都知道，UNIX系统中有一个复杂的DNS客户程序?? nslookup工具。利用nslookup,我们可以根据已知的IP地址，找到相应的主机名；也可以根据主机名，找到相应的IP地址。它可算是一个非常有用的工具。下面的示例程序则可以让我们找到Internet上所有可以访问主机的IP地址。

/*
* Program:nslookup.java
*/
import java.net.*/;
public class nslookup {
//Usage:java nslookup hostname
public static void main (String argv〔〕) throws Exception {
String host=argv〔0〕;
InetAddress address=null;
try {
address=InetAddress.getByName(host);
} catch(UnknownHostException e) {
System.out.println("Unknown host");
System.exit(0);
}
byte〔〕 ip〔〕=address.getAddress();
for (int i=0;i<ip.length;i++) {
if (i>0 System.out.print(".");
System.out.print(ip〔i〕& Oxff);
}
System.out.println();
}}

在JDK 1.0.2(Java Develop Kit-Java开发工具包中，编制一个程序，将主机名转换为IP地址并不太容易。这是由于InetAddress类中getHostName方法中有一个bug。这个bug在JDK 1.1 beta版中得以修正，所以下列代码在JDK 1.1中应该可以运行。