判斷一個IP是否歸屬於中國

業務的要求

• 判斷一個IP是不是屬於中國的
• 時間復雜度盡量小，適用於請求量大的業務場景
• 不要請求第三方接口，防止出現網絡異常

由於只需要判斷到國家的緯度，所以不需要用到純真IP庫這樣龐大的IP庫，通過網上的查詢，發現有個中國IP段的列表
http://ipblock.chacuo.net/down/t_txt=c_CN
可以看到IP段有2K個左右，如果用二分查詢法，時間復雜度是logN。基本上能夠滿足需求了。

實現步驟

一、 整理IP段配置

為了方便IP進行比較，這里將IP轉換為long格式。

1. 把數據load進來，取第一第二行，ip2long處理
2. 第一行保存在left，第二行保存在right中
3. 然后根據left進行排序

最終得到的結果，如下：

<?php
#部分數據
array (
  0 => 
  array (
    'left' => '16777472',
    'right' => '16778239',
  ),
  1 => 
  array (
    'left' => '16779264',
    'right' => '16781311',
  ),
  2 => 
  array (
    'left' => '16785408',
    'right' => '16793599',
  ),
  3 => 
  array (
    'left' => '16842752',
    'right' => '16843007',
  ),
  4 => 
  array (
    'left' => '16843264',
    'right' => '16859135',
  )
);

二、二分查找法

function binarySearch(Array $arr, $target) {
    $low = 0;
    $high = count($arr) - 1;
    while($low <= $high) {
        $mid = floor(($low + $high) / 2);
        #找到元素
        if($target>=$arr[$mid]['left'] && $target<=$arr[$mid]['right']){
            return true;
        }
        #中元素比目標大,查找左部
        if($target < $arr[$mid]['left'] ){
            $high = $mid - 1;
        }
        #中元素比目標小,查找右部
        if($target > $arr[$mid]['left'] ){
            $low = $mid + 1;
        }
    }
    #查找失敗
    return false;
}

bitmap算法是否可行？

ip地址轉為long的最大值剛好是2^32-1 ，那么在redis中我們剛好可以申請一個4294967295的bitmap,占用內存為512M。
如果能夠把所有中國的IP對應的long都設置為1，那么每次查詢都只要0(1)，遇到的問題是redis的setbit怎么批量設置呢？如果要一個ip設置一次的話，需要設置3億次，這個比較難實現。。