一、引言
在日常开发中会经常听到，某些系统（支付系统、反欺诈系统）要求客户端上送：公网IP（即互联网IP地址）和内网IP（即局域网IP地址），它们分别是什么呢？有什么区别的？又有什么联系呢？另外，提到公网IP和内网IP，就不得不提NAT路由转换，NAT又是什么呢？本文就来简单讲讲这些到底都是怎么回事。
二、公网IP和内网IP的联系
每台电脑都必须要一个公网IP吗?
不是。我们都知道，IPv4中的IP地址的数量是有限的(所以现在都在搞IPv6)，每次把一部分地址分配出去，那么就意味着能够用来分配的IP地址就更少了，而且随着现在手机、电脑等智能设备的快速发展，如果每个手机或者电脑都要求一个IP地址，那么显然IP地址是不够用的。
为了解决这个问题，我们可以采取这样的策略：例如对于一个公司来说，每个公司都会有一个属于自己公司的内网(也可以称之为局域网)。
内网(学名叫局域网)是在一个局部的地理范围内，一般可以是是几米内(比如家庭内网)，也可以是方圆几千米以内(比如一个大学内网)，将各种计算机、外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网。
三、内网IP的作用
1、内网主要作用有哪些？
- 共享传输信道：简单地理解就是不需要每台电脑一个外网IP地址。
- 传输速率高：内网之间的电脑因为没有外网网络拓扑的复杂性，所以互相通信的网络可以很快。
- 误码率低：因为通信距离很近，所以误码率很低，换句话说就是网络很稳定。
2、公司的内网是如何实现内网IP地址分配和管理的?
假如我们给公司A分配了一个IP=192.168.1.1。我们把这个IP作为公司A内网的网关吧。 在公司A的内网里面有3台电脑，如果这三台电脑要上网的话，我们需要给他分配一个IP，那么就像上一节提到的：我们一定需要去申请3个IP地址来使用吗?
我们不一定需要去申请3个IP的，在我们这个内网里，我们可以指定自己的规则，例如，我们可以给这三台电脑随便分配三个IP(请注意，这三个IP不是去申请的，而且我自己随意给它分配的)。分别分配电脑A = 192.168.1.2 电脑B = 192.168.1.3 电脑C = 192.168.1.4。
而这个规则可以由我们的内网网关来管理，就像下面这样：
四、NAT技术-实现内网电脑访问外网的能力
假如电脑A想要访问百度，百度的IP我们假设为：172.168.30.3，我们都知道，电脑A的IP是我们虚构的，实际上可能并不存在这样一个IP，如果用电脑A的IP去访问百度，那肯定行不通。我们也知道，由于百度和电脑A不在一个局域网内，所以A要访问百度，那么必须得经过网关。而网关的这个IP地址，是真实存在的，是可以访问百度的。
为了让电脑可以访问百度，那么我们可以采取这样的方法：让网关去帮助电脑A访问百度，百度把结果传递给网关，然后网关再把结果传递给电脑A，这样不就可以解决了?
不过电脑A、B、C都可能拜托网关去帮忙访问百度，而百度返回的结果的目标IP都是网关的IP=192.168.1.1。那么网关该如何进行区分这结果是电脑A、B还是C的呢?
我们去访问百度的时候，不是需要指定一个端口吗？只要我们把电脑A的IP + 端口 映射成 网关的IP+端口，不就可以唯一确定身份了?
例如电脑A用端口60去访问百度，网关把电脑A的IP+端口60 映射成 网关的IP+端口80 不就可以了?
百度把结果返回给网关的80端口之后，网关再通过映射表，就可以把结果返回给 A的60端口 了。
如果B也是用60端口去访问百度的话，也是一样，可以把它映射到90端口。
这种方法地址的映射转换，我们也称之为网络地址转换，英文为 Network Address Translation，简称NAT。
而像A、B、C这样的IP地址我们也称之为内网IP，即内网IP;而像网关，百度这样的IP我们称之为外网IP(即互联网公网IP)。
五、公网IP、内网IP、NAT的关系
为了解决IP地址短缺，技术专家们发明了内网技术，而内网技术的理论支撑就是NAT技术。
六、获取公网IP地址
权限
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
/**
* 方法一：获取外网IP地址--通过搜狐的网址
* @return
*/
public void getNetIp() {
new Thread(){
@Override
public void run() {
String line = "";
URL infoUrl = null;
InputStream inStream = null;
try {
infoUrl = new URL("http://pv.sohu.com/cityjson?ie=utf-8");
URLConnection connection = infoUrl.openConnection();
HttpURLConnection httpConnection =
(HttpURLConnection) connection;
int responseCode = httpConnection.getResponseCode();
if (responseCode == HttpURLConnection.HTTP_OK) {
inStream = httpConnection.getInputStream();
BufferedReader reader =
new BufferedReader(
new InputStreamReader(inStream, "utf-8"));
StringBuilder strber = new StringBuilder();
while ((line = reader.readLine()) != null)
strber.append(line + "\n");
inStream.close();
// 从反馈的结果中提取出IP地址
int start = strber.indexOf("{");
int end = strber.indexOf("}");
String json = strber.substring(start, end + 1);
if (json != null) {
try {
JSONObject jsonObject = new JSONObject(json);
line = jsonObject.optString("cip");
} catch (JSONException e) {
e.printStackTrace();
}
}
Message msg = new Message();
msg.what = 1;
msg.obj = line;
//向主线程发送消息
handler.sendMessage(msg);
}
} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
}
/**
* 方法二：获取外网IP地址--通过ip168的网址
* @return
*/
public void getNetIp() {
new Thread(){
@Override
public void run() {
URL infoUrl = null;
InputStream inStream = null;
String ipLine = "";
HttpURLConnection httpConnection = null;
try {
infoUrl = new URL("http://ip168.com/");
URLConnection connection = infoUrl.openConnection();
httpConnection = (HttpURLConnection) connection;
int responseCode = httpConnection.getResponseCode();
if (responseCode == HttpURLConnection.HTTP_OK) {
inStream = httpConnection.getInputStream();
BufferedReader reader = new BufferedReader(
new InputStreamReader(inStream, "utf-8"));
StringBuilder strber = new StringBuilder();
String line = null;
while ((line = reader.readLine()) != null)
strber.append(line + "\n");
Pattern pattern = Pattern
.compile("((?:(?:25[0-5]|2[0-4]\\d|((1\\d{2})|
([1-9]?\\d)))\\.){3}(?:25[0-5]|2[0-4]\\d|
((1\\d{2})|([1-9]?\\d))))");
Matcher matcher = pattern.matcher(strber.toString());
if (matcher.find()) {
ipLine = matcher.group();
}
Message msg = new Message();
msg.what = 1;
msg.obj = ipLine;
//向主线程发送消息
handler.sendMessage(msg);
}
} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
}
七、获得内网IP地址（本地IP）
获得本地IP地址有两种情况：一是wifi下，二是移动网络下
权限
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
wifi下
public void getWifiLocalIPAddress() {
//获取wifi服务
WifiManager wifiManager = (WifiManager) getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);
//判断wifi是否开启
if (!wifiManager.isWifiEnabled()) {
wifiManager.setWifiEnabled(true);
}
WifiInfo wifiInfo = wifiManager.getConnectionInfo();
int ipAddress = wifiInfo.getIpAddress();
String ip = intToIp(ipAddress);
WifiIpView.setText("ip:" + ip);
}
//获取Wifi ip 地址
public String intToIp(int i) {
return (i & 0xFF) + "." +
((i >> 8) & 0xFF) + "." +
((i >> 16) & 0xFF) + "." +
(i >> 24 & 0xFF);
}
移动网络下
public String getLocalIpAddress() {
try {
Enumeration<NetworkInterface> en = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
while (en.hasMoreElements()) {
NetworkInterface ni = en.nextElement();
Enumeration<InetAddress> enIp = ni.getInetAddresses();
while (enIp.hasMoreElements()) {
InetAddress inet = enIp.nextElement();
if (!inet.isLoopbackAddress()&& (inet instanceof Inet4Address)) {
Log.v("xjy","另外移动 ip："+inet.getHostAddress().toString());
return inet.getHostAddress().toString();
}
}
}
} catch (SocketException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return "0";
}
经过测试，使用getLocalIpAddress该方法，在wifi和移动网络下都能获取到正确的本地IP，所以在获取本地IP有两种写法，第一种直接用getLocalIpAddress方法获取；第二种首先判断网络类型，然后调用上边的两种方法。
//实例化mConnectivityManager对象-获取系统的连接服务
ConnectivityManager mConnectivityManager =
(ConnectivityManager)getSystemService(CONNECTIVITY_SERVICE);
//实例化mActiveNetInfo对象-获取网络连接的信息
NetworkInfo mActiveNetInfo = mConnectivityManager.getActiveNetworkInfo();
if(mActiveNetInfo==null){
Log.v("xjy","当前网络不可用，请检查网络");
AlertDialog mDialog = new AlertDialog.Builder(this)
.setTitle("注意")
.setMessage("当前网络不可用，请检查网络！")
.setPositiveButton("确定", new DialogInterface.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
// TODO Auto-generated method stub
//关闭对话框
dialog.dismiss();
//结束Activity
finish();
}
})
.create();//创建这个对话框
mDialog.show();//显示这个对话框
}else{
//如果是WIFI网络
if(mActiveNetInfo.getType()==ConnectivityManager.TYPE_WIFI){
Log.v("xjy","网络类型：WIFI-IP地址："+getWifiLocalIPAddress()));
}
//如果是手机网络
else if(mActiveNetInfo.getType()==ConnectivityManager.TYPE_MOBILE){
Log.v("xjy","网络类型：手机-IP地址："+getLocalIPAddress()));
}
else{
Log.v("xjy","网络类型：未知-IP地址：");
}
}
八、获取本地设备Mac地址
public String getMacAddress(){
/*获取mac地址有一点需要注意的就是android 6.0版本后，通过Context.WIFI_SERVICE方法来获得mac地址。
不管任何手机都会返回"02:00:00:00:00:00"这个默认的mac地址，
这是googel官方为了加强权限管理而禁用了getSYstemService(Context.WIFI_SERVICE)方法来获得mac地址。*/
if (Build.VERSION.SDK_INT >= 23) {
try {
List<NetworkInterface> all =
Collections.list(NetworkInterface.getNetworkInterfaces());
for (NetworkInterface nif : all) {
if (!nif.getName().equalsIgnoreCase("wlan0")) continue;
byte[] macBytes = nif.getHardwareAddress();
if (macBytes == null) {
return "";
}
StringBuilder res1 = new StringBuilder();
for (byte b : macBytes) {
res1.append(String.format("%02X:", b));
}
if (res1.length() > 0) {
res1.deleteCharAt(res1.length() - 1);
}
Log.v("xjy","6.0以上mac地址："+res1.toString());
return res1.toString();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return "02:00:00:00:00:00";
} else {
String macAddress = "";
WifiManager wifiManager =
(WifiManager)getApplicationContext().getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);
WifiInfo wifiInfo = wifiManager.getConnectionInfo();
macAddress = wifiInfo.getMacAddress();
Log.v("xjy","6.0以下mac地址："+macAddress);
return macAddress;
}
九、IP和MAC地址总结
MAC地址就是网卡的地址，是手机唯一不变的。手机连接wifi和4G，MAC都不会变，IP地址是变的。
