11.如何实现 IP 归属地功能？

为了解答这个问题，我们首先给一个来自 geoip 数据库的数据样例：

1.45.28.0       1.45.28.255     中国    北京    北京    *       *       110000  39.938884       116.397459      Asia/Shanghai   CN 45083    GTW     联通
1.45.29.0       1.45.43.255     中国    北京    北京    *       *       110000  39.938884       116.397459      Asia/Shanghai   CN 45083    IDC     联通
1.45.44.0       1.45.44.255     中国    北京    北京    *       *       110000  39.938884       116.397459      Asia/Shanghai   CN 45083    GTW     联通

其中第一行 1.45.28.0 1.45.28.255 中国 北京 北京 表示 1.45.28.0~1.45.28.255 范围内的 ip 归属于北京。

IPv4地址是32位二进制数，可直接转换为整数（0~2^32-1），便于范围比较。
例如：

• 1.45.28.0 转换为整数：1×256³ + 45×256² + 28×256 + 0 = 24485888
• 1.45.28.255 转换为整数：1×256³ + 45×256² + 28×256 + 255 = 24486143

转换后，每个IP段可表示为[start_int, end_int]的整数范围，归属地信息（国家、城市等）与该范围绑定。

IP归属地查询的本质是"范围匹配"，需判断目标IP是否落在某个IP段[start, end]内，以下是两种主流实现方案：

方案1：有序列表 + 二分查找（推荐）

• 存储结构：用数组或列表存储所有IP段，每个元素为(startInt, endInt, info)，按startInt从小到大排序（IP段无重叠是前提）。
• 查询逻辑：
  1. 将目标IP转换为整数targetInt；
  2. 二分查找找到最大的startInt ≤ targetInt 的IP段；
  3. 检查该段endInt ≥ targetInt是否成立，成立则返回对应信息。
• 复杂度：时间O(log n)，空间O(n)，适合百万级数据，查询效率极高。

type IPLocation struct {
	StartIP  uint32 // 起始IP整数
	EndIP    uint32 // 结束IP整数
	Location string // 归属地信息
}

func searchLocation(ipList []IPLocation, targetIP uint32) string {
	// 使用sort.Search找到第一个StartIP大于targetIP的索引
	idx := sort.Search(len(ipList), func(i int) bool {
		return ipList[i].StartIP > targetIP
	})

	// 检查前一个IP段是否包含目标IP
	if idx > 0 && ipList[idx-1].EndIP >= targetIP {
		return ipList[idx-1].Location
	}
	return "未知归属地"
}

方案2：TreeMap（Java）/ 有序映射（Go）

利用 Java 的 TreeMap的floorKey方法，键为IP段的startInt，值为(endInt, info)：

TreeMap<Long, IPDomain> treeMap = new TreeMap<>();
// 存储：key=startInt，value=包含endInt和归属地的对象
treeMap.put(24485888L, new IPDomain(24486143L, "中国北京..."));

// 查询：找到小于等于targetInt的最大startInt
Map.Entry<Long, IPDomain> entry = treeMap.floorEntry(targetInt);
if (entry != null && entry.getValue().endInt >= targetInt) {
    return entry.getValue().info;
}

Go 标准库无TreeMap，可使用第三方有序映射库（如github.com/emirpasic/gods的BTree或RedBlackTree），逻辑与Java一致。