Java 獲取本機 IP 與 MAC 地址完整實現（含虛擬網卡過濾）

生產環境常需獲取服務器真實 IP 和 MAC（如註冊服務發現、分布式鎖、審計日誌）。本文提供生產級工具類，自動過濾回環、虛擬、未啟用網卡，優先返回 IPv4 物理網卡地址，並補充作業系統判斷、HTTP 代理設置等常用網絡工具方法。

核心工具類：NetworkUtil

import java.net.*;
import java.util.Enumeration;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public final class NetworkUtil {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(NetworkUtil.class);

    /** 獲取首個有效 IPv4 地址 (過濾回環、虛擬、未啟用網卡) */
    public static String getLocalIpAddress() {
        try {
            Enumeration interfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
            while (interfaces.hasMoreElements()) {
                NetworkInterface ni = interfaces.nextElement();
                // 關鍵過濾條件
                if (ni.isLoopback() || ni.isVirtual() || !ni.isUp()) continue;
                
                Enumeration addresses = ni.getInetAddresses();
                while (addresses.hasMoreElements()) {
                    InetAddress addr = addresses.nextElement();
                    if (addr instanceof Inet4Address && !addr.isLoopbackAddress()) {
                        return addr.getHostAddress();
                    }
                }
            }
        } catch (SocketException e) {
            log.error("獲取 IP 失敗", e);
        }
        return "";
    }

    /** 獲取對應物理網卡的 MAC 地址 (格式: XX-XX-XX-XX-XX-XX) */
    public static String getMacAddress() {
        try {
            Enumeration interfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
            while (interfaces.hasMoreElements()) {
                NetworkInterface ni = interfaces.nextElement();
                if (ni.isLoopback() || ni.isVirtual() || !ni.isUp()) continue;
                
                byte[] mac = ni.getHardwareAddress();
                if (mac != null && mac.length == 6) {
                    StringBuilder sb = new StringBuilder(17);
                    for (int i = 0; i < mac.length; i++) {
                        sb.append(String.format("%02X", mac[i]));
                        if (i < mac.length - 1) sb.append('-');
                    }
                    return sb.toString();
                }
            }
        } catch (SocketException e) {
            log.error("獲取 MAC 失敗", e);
        }
        return "";
    }

    /** 綁定 IP 與 MAC（確保來自同一張網卡） */
    public static Pair getIpAndMac() {
        try {
            Enumeration interfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
            while (interfaces.hasMoreElements()) {
                NetworkInterface ni = interfaces.nextElement();
                if (ni.isLoopback() || ni.isVirtual() || !ni.isUp()) continue;
                
                byte[] mac = ni.getHardwareAddress();
                if (mac == null || mac.length != 6) continue;
                
                Enumeration addresses = ni.getInetAddresses();
                while (addresses.hasMoreElements()) {
                    InetAddress addr = addresses.nextElement();
                    if (addr instanceof Inet4Address && !addr.isLoopbackAddress()) {
                        StringBuilder sb = new StringBuilder(17);
                        for (int i = 0; i < mac.length; i++) {
                            sb.append(String.format("%02X", mac[i]));
                            if (i < mac.length - 1) sb.append('-');
                        }
                        return new Pair<>(addr.getHostAddress(), sb.toString());
                    }
                }
            }
        } catch (SocketException e) {
            log.error("獲取 IP+MAC 失敗", e);
        }
        return new Pair<>("", "");
    }
}

關鍵過濾邏輯解析

補充：常用網絡工具方法

1. 判斷作業系統類型

public enum OsType { WINDOWS, MAC, LINUX, OTHER }

public static OsType getOsType() {
    String os = System.getProperty("os.name").toLowerCase();
    if (os.contains("win")) return OsType.WINDOWS;
    if (os.contains("mac") || os.contains("darwin")) return OsType.MAC;
    if (os.contains("nix") || os.contains("nux") || os.contains("aix")) return OsType.LINUX;
    return OsType.OTHER;
}

2. 設置 JVM 級 HTTP/HTTPS 代理 (全局生效)

public static void setHttpProxy(String host, int port, String nonProxyHosts) {
    System.setProperty("http.proxyHost", host);
    System.setProperty("http.proxyPort", String.valueOf(port));
    System.setProperty("https.proxyHost", host);
    System.setProperty("https.proxyPort", String.valueOf(port));
    if (nonProxyHosts != null) {
        System.setProperty("http.nonProxyHosts", nonProxyHosts);
        System.setProperty("https.nonProxyHosts", nonProxyHosts);
    }
}

public static void clearHttpProxy() {
    System.clearProperty("http.proxyHost");
    System.clearProperty("http.proxyPort");
    System.clearProperty("https.proxyHost");
    System.clearProperty("https.proxyPort");
    System.clearProperty("http.nonProxyHosts");
    System.clearProperty("https.nonProxyHosts");
}

注意：系統屬性代理對 `HttpURLConnection`、`HttpClient` (舊版)、`WebService` 等生效，**不影響** OkHttp、Netty 等自帶連接池的客戶端，需單獨配置。

3. 獲取所有網卡詳細信息 (診斷用)

public static void printAllInterfaces() {
    try {
        Enumeration nis = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
        while (nis.hasMoreElements()) {
            NetworkInterface ni = nis.nextElement();
            System.out.printf("Name: %s, Display: %s, Up: %b, Loopback: %b, Virtual: %b, MAC: %s%n",
                ni.getName(), ni.getDisplayName(), ni.isUp(), ni.isLoopback(), ni.isVirtual(),
                formatMac(ni.getHardwareAddress()));
            Enumeration addrs = ni.getInetAddresses();
            while (addrs.hasMoreElements()) {
                InetAddress addr = addrs.nextElement();
                System.out.printf("  IP: %s (%s)%n", addr.getHostAddress(), 
                    addr instanceof Inet4Address ? "IPv4" : "IPv6");
            }
        }
    } catch (SocketException e) { log.error("列舉網卡失敗", e); }
}

容器化環境特別說明

• Docker 容器：`eth0` 通常是容器內部 IP (如 172.17.0.x)，宿主機 IP 需通過 `host.docker.internal` (Docker Desktop) 或元數據服務獲取。
• Kubernetes Pod：Pod IP 為內部 IP，對外暴露需 Service/Ingress。獲取節點 IP 可用 `Downward API` 注入 `status.hostIP`。
• 雲服務器：阿里雲/騰訊雲/EC2 內網 IP 為私有 IP，公網 IP 需查詢元數據服務 (如 `https://100.100.100.200/latest/meta-data/public-ipv4`)。

常見問題排查

依賴建議

• 無第三方依賴，純 JDK (`java.net.NetworkInterface`) 實現。
• 日誌使用 SLF4J，可換 Logback/Log4j2。
• Java 8+ 即可運行，`isVirtual()` 需 8u151+。