Java 网络编程（1）：使用 NetworkInterface 获得本机在局域网内的 IP 地址

1、问题提出

在使用 Java 开发网络程序时，有时候我们需要知道本机在局域网中的 IP 地址。很常见的一种做法是调用本地命令（比如 Windows 上的 ipconfig 命令和 Linux 上的 ifconfig 命令），接着解析本地命令的输出，最后得到本机在局域网内的 IP 地址。很明显，这种做法不够方便，也不够 Java。于是引出了 Java 在 JDK1.4 的时候添加的一个类： NetworkInterface 。

2、寻找方法

顾名思义，NetworkInterface 用于表示一个网络接口，这可以是一个物理的网络接口，也可以是一个虚拟的网络接口，而一个网络接口通常由一个 IP 地址来表示。既然 NetworkInterface 用来表示一个网络接口，那么如果可以获得当前机器所有的网络接口（包括物理的和虚拟的），然后筛选出表示局域网的那个网络接口，那就可以得到机器在局域网内的 IP 地址。

查看 NetworkInterface 类的所有方法，发现如下两个方法：

public static Enumeration<NetworkInterface> getNetworkInterfaces()

通过 API 文档可知，使用 getNetworkInterfaces 方法即可得到当前机器上所有的网络接口。

public Enumeration<InetAddress> getInetAddresses()

通过 API 文档可知，getInetAddresses 方法返回绑定到该网卡的所有的 IP 地址。（虽然一个网络接口确实可以绑定多个 IP 地址，然而通常情况下，一个网络接口都是只对应一个 IP 地址）

3、实践

OK，现在让电脑连接上 WiFi，来实践下 NetworkInterface 的功能。

import java.net.Inet4Address;
import java.net.InetAddress;
import java.net.NetworkInterface;
import java.util.Enumeration;

public class NetworkInterfaceTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 获得本机的所有网络接口
        Enumeration<NetworkInterface> nifs = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();

        while (nifs.hasMoreElements()) {
            NetworkInterface nif = nifs.nextElement();
        
            // 获得与该网络接口绑定的 IP 地址，一般只有一个
            Enumeration<InetAddress> addresses = nif.getInetAddresses();
            while (addresses.hasMoreElements()) {
                InetAddress addr = addresses.nextElement();
        
                if (addr instanceof Inet4Address) { // 只关心 IPv4 地址
                    System.out.println("网卡接口名称：" + nif.getName());
                    System.out.println("网卡接口地址：" + addr.getHostAddress());
                    System.out.println();
                }
            }
        }
    }
}

在我机器（Windows10）上运行结果：

对比使用 ipconfig 命令得到的结果：

可以发现

网卡接口名称：wlan1
网卡接口地址：192.168.3.5

即为机器在局域网内的 IP 地址 —— Windows 平台上局域网的网络接口以“wlan”开头。（lo 为本地回环地址，eth0 和 eth4 为 VMware 创建的虚拟地址）

于是我们可以写出一个简单的在 Windows 机器上获得局域网 IP 地址的方法：

public InetAddress getLANAddressOnWindows() {
    try {
        Enumeration<NetworkInterface> nifs = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
        while (nifs.hasMoreElements()) {
            NetworkInterface nif = nifs.nextElement();

            if (nif.getName().startsWith("wlan")) {
                Enumeration<InetAddress> addresses = nif.getInetAddresses();

                while (addresses.hasMoreElements()) {

                    InetAddress addr = addresses.nextElement();
                    if (addr.getAddress().length == 4) { // 速度快于 instanceof
                        return addr;
                    }
                }
            }
        }
    } catch (SocketException ex) {
        ex.printStackTrace(System.err);
    }
    return null;
}

（该方法没有考虑 Windows 平台上有多个网络接口的名称以 “wlan” 开头的情况，比如你的机器连接了 WiFi，然后又使用该机器作为热点 —— 不过很容易对二者进行区分，请有兴趣的读者自己实践）

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在 JDK1.6 时 NetworkInterface 还添加了一个新的方法：

public List<InterfaceAddress> getInterfaceAddresses()

getInterfaceAddresses 方法的作用与 getInetAddresses 方法类似，但是返回的是一个绑定到该网络接口的所有 InterfaceAddress 的集合。InterfaceAddress 也是 JDK1.6 之后添加的类，相比于 InetAddress 的区别在于它除了具有一个 IP 地址（InetAddress），还包括了该地址对应的广播地址和掩码长度。

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4、总结

当然，使用 NetworkInterface 类来获取机器在局域网内的 IP 地址还是有一定的平台相关性，但是相比于使用本地命令的方式来说，会更加方便和更加的 Java 。
PS：在 Android 平台上同样可以使用 NetworkInterface 来实现获得机器在局域网内 IP 地址的功能。