如何验证 IPv6 地址
IPv6 地址表示
从 IPv4 到 IPv6 最显著的变化就是网络地址的长度，IPv6 地址为 128 位长度，一般采用 32 个十六进制数，但通常写做 8 组每组 4 个十六进制的形式。例如：
2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 是一个合法的 IPv6 地址。如果四个数字都是零，则可以被省略。
2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344 等同于 2001:0db8:85a3::1319:8a2e:0370:7344。
遵从这些规则，如果因为省略而出现了两个以上的冒号的话，可以压缩为一个，但这种零压缩在地址中只能出现一次。因此：
2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab
2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab
2001:0DB8:0::0:1428:57ab
2001:0DB8::1428:57ab
都是合法的地址，并且他们是等价的。但 2001::25de::cade 是非法的。(因为这样会使得搞不清楚每个压缩中有几个全零的分组)。同时前导的零可以省略，因此：2001:0DB8:02de::0e13 等于 2001:DB8:2de::e13。
IPv6 地址校验
IPv4 地址可以很容易的转化为 IPv6 格式。举例来说，如果 IPv4 的一个地址为 135.75.43.52(十六进制为 0x874B2B34)，它可以被转化为 0000:0000:0000:0000:0000:0000:874B:2B34 或者：:874B:2B34。同时，还可以使用混合符号(IPv4- compatible address)，则地址可以为：:135.75.43.52。
在 IPv6 的环境下开发 Java 应用，或者移植已有的 IPv4 环境下开发的 Java 应用到 IPv6 环境中来，对于 IPv6 网络地址的验证是必须的步骤，尤其是对那些提供了 UI(用户接口)的 Java 应用。
所幸的是，从 Java 1.5 开始，Sun 就增加了对 IPv6 网络地址校验的 Java 支持。程序员可以通过简单地调用方法 sun.net.util.IPAddressUtil.isIPv6LiteralAddress() 来验证一个 String 类型的输入是否是一个合法的 IPv6 网络地址。
为了更深入一步地了解 IPv6 的网络地址规范，及其验证算法，笔者参阅了一些材料，包括上文所述的方法 sun.net.util.IPAddressUtil.isIPv6LiteralAddress() 的源代码，以及目前网络上流传的一些 IPv6 网络地址的正则表达式，发现：
由于 IPv6 协议所允许的网络地址格式较多，规范较宽松(例如零压缩地址，IPv4 映射地址等)，所以导致了 IPv6 网络地址的格式变化很大。
Java 对于 IPv6 网络地址的验证是通过对输入字符的循环匹配做到的，并没有采取正则表达式的做法。其匹配过程中还依赖于其它的 Java 方法。
目前网络上流传的 IPv6 网络地址验证的正则表达式通常都只能涵盖部分地址格式，而且表达式冗长难读，非常不易于理解。
基于通用性考虑，以及为了使验证方法尽量简单易读，笔者尝试将 IPv6 网络地址的格式简单分类以后，使用多个正则表达式进行验证。
这种做法兼顾了通用性(基于正则表达式，所以方便用各种不同的编程语言进行实现)，以及易读性(每个独立的正则表达式相对简短);并且根据测试，支持目前所有的 IPv6 网络地址格式类型，尚未发现例外。
以下是笔者用 Java 编写的对于 IPv6 网络地址的验证方法。此算法可被简单地用其它编程语言仿照重写。
清单 1. 验证地址
//::ffff:21:7.8.9.221 | 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344
//| ::8a2e:0:0370:7344 | 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:100.22.44.55
//| 2001:0db8::8a2e:100.22.44.55 | ::100.22.44.55 | ffff::
//And such addresses are invalid
//::8a2e:0:0370:7344.4 | 2001:idb8::111:7.8.9.111 | 2001::100.a2.44.55
//| :2001::100.22.44.55
public static boolean isIPV6Format(String ip) {
ip = ip.trim();
//in many cases such as URLs, IPv6 addresses are wrapped by []
if(ip.substring(0, 1).equals("[") && ip.substring(ip.length()-1).equals("]"))
ip = ip.substring(1, ip.length()-1);
return (1 < Pattern.compile(":").split(ip).length)
//a valid IPv6 address should contains no less than 1,
//and no more than 7 “:” as separators
&& (Pattern.compile(":").split(ip).length <= 8)
//the address can be compressed, but “::” can appear only once
&& (Pattern.compile("::").split(ip).length <= 2)
//if a compressed address
&& (Pattern.compile("::").split(ip).length == 2)
//if starts with “::” – leading zeros are compressed
? (((ip.substring(0, 2).equals("::"))
? Pattern.matches("^::([\\da-f]{1,4}(:)){0,4}(([\\da-f]{1,4}(:)[\\da-f]{1,4})
|([\\da-f]{1,4})|((\\d{1,3}.){3}\\d{1,3}))", ip)
: Pattern.matches("^([\\da-f]{1,4}(:|::)){1,5}
(([\\da-f]{1,4}(:|::)[\\da-f]{1,4})|([\\da-f]{1,4})
|((\\d{1,3}.){3}\\d{1,3}))", ip)))
//if ends with "::" - ending zeros are compressed
: ((ip.substring(ip.length()-2).equals("::"))
? Pattern.matches("^([\\da-f]{1,4}(:|::)){1,7}", ip)
: Pattern.matches("^([\\da-f]{1,4}:){6}(([\\da-f]{1,4}
:[\\da-f]{1,4})|((\\d{1,3}.){3}\\d{1,3}))", ip));
}}
