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    moonmmdb

    Native MoonBit MaxMind DB reader with bounded decoding and exact values

    mmdb
    ip
    geoip
    database
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    0.4.0
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    Apache-2.0
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    #MoonMMDB

    MoonBit 原生离线 IP 数据库查询库，读取 MaxMind DB（.mmdb）格式。

    当前源码版本：0.4.0。 查询、解码、字段选择、联合查询和日志统计使用 MoonBit 实现。支持同时补充地域、ASN 与内部标签。多库查询与分析 · 实用操作示例 · 版本验证 · 支持范围

    从头演示三个离线场景并核对结果：验收演示步骤。正式发布与 Mooncakes 安装状态以版本验证页为准。

    源码仓库：HhWw96/moonmmdb。

    读取调用方提供的数据库，返回 IP 对应的记录、匹配前缀和明确错误。无需在线查询服务；国家、ASN 或组织自定义字段由数据库决定。随项目提供的是官方人工测试数据，不代表这些 IP 当前的真实归属。

    #立即试用

    需要 Node.js 22+ 和 MoonBit 工具链。本轮使用 Node.js 24.13.0、moonc v0.10.11+6ff76a5f9。将 moon 加入 PATH 或设置 MOON_HOME；个人工具链配置 .local-toolchain.json 不随仓库提交。

    git clone https://github.com/HhWw96/moonmmdb.git
cd moonmmdb

    在本项目目录执行：

    npm run build
npm run demo

    无 npm 运行时依赖，不需要 npm install。演示读取元数据、查询 IPv4/IPv6、补充日志字段，并运行多库联合查询、国家/ASN 统计和内部标签更新检查。未命中或发现差异的退出码 1 由演示脚本按预期处理。

    node bin/moonmmdb.mjs metadata tests/fixtures/GeoLite2-ASN-Test.mmdb
node bin/moonmmdb.mjs lookup tests/fixtures/GeoLite2-ASN-Test.mmdb 1.0.0.1 1.128.0.1
node bin/moonmmdb.mjs lookup tests/fixtures/GeoIP2-City-Test.mmdb 2001:218::
node bin/moonmmdb.mjs project tests/fixtures/GeoIP2-City-Test.mmdb 2001:218:: /country/iso_code /location/latitude
node bin/moonmmdb.mjs enrich tests/fixtures/GeoLite2-ASN-Test.mmdb examples/access.jsonl
node bin/moonmmdb.mjs enrich tests/fixtures/GeoLite2-ASN-Test.mmdb examples/access.jsonl --field /autonomous_system_number
node bin/moonmmdb.mjs enrich tests/fixtures/MaxMind-DB-test-ipv4-24.mmdb examples/nested-access.jsonl --ip-path /client/ip --field /ip
node bin/moonmmdb.mjs diff tests/fixtures/MaxMind-DB-test-ipv4-24.mmdb tests/fixtures/MaxMind-DB-test-ipv4-32.mmdb examples/database-check.jsonl
node bin/moonmmdb.mjs enrich-many examples/many.json examples/analysis-access.jsonl
node examples/log_analytics/run.mjs tests/scenarios/geo.mmdb tests/scenarios/asn.mmdb examples/analysis-access.jsonl

    换成自己的 .mmdb 路径即可查询自己的数据库。路径含空格时加引号。enrich 默认读取每行对象的 ip 字符串，可用 --ip-path /client/ip 指定嵌套字段，输入路径 - 表示标准输入。逐行输出保留原对象，并增加查询结果；错误行单独报告，最终退出码不会被后面的成功记录覆盖。默认最多 8 MiB、10,000 行，可按需提高总输入和记录上限，详见操作示例。

    原输入 JSON 直接嵌入结果，保留大整数、负零、指数和转义写法；下游读取器仍须正确处理精度。输出等待消费者接收，管道关闭时报告 host-output-error。project / --field 使用路径提取字段，missing 表示字段缺失，not_found 表示 IP 未命中；字段缺失本身不产生退出码 1。

    退出码含义
    0打开成功，或全部查询命中
    1至少一条未命中，无运行或输入错误
    2至少一条输入、文件读取或查询错误；优先于 1

    diff 使用专门的退出码含义：0 为检查范围内无差异，1 为有差异，2 为有错误。每行输出位于 diff 字段，完整处理结束后在 stderr 输出计数汇总；不能据有限地址的结果判断整库一致。

    #在 MoonBit 中使用

    核心包名为 HhWw96/moonmmdb。在自己的 MoonBit 项目中从 Mooncakes 安装：

    moon add HhWw96/moonmmdb@0.4.0

    完整例子在 examples/log_consumer 和 examples/log_analytics；它们有独立的 moon.mod，只调用核心公开接口。仓库内示例使用本地 workspace 便于开发，注册表安装验证另在全新目录执行。发布和安装结果见 版本验证。

    // moon.pkg: import { "HhWw96/moonmmdb" @mmdb }
    let reader = @mmdb.open_bytes(database_bytes)
    let result = reader.lookup("1.0.0.1")
    match result.value {
      Some(record) => println(record.to_tagged_json().stringify())
      None => println("not found")
    }
    let selected = reader.project("1.0.0.1", ["/autonomous_system_number"])
    println(selected.to_json().stringify())
    let fields = @mmdb.prepare_fields(["/autonomous_system_number"])
    let repeated = reader.project_prepared("1.0.0.1", fields)
    println(repeated.to_json().stringify())

    open_bytes 和 lookup 会抛出 MmdbError，调用方应捕获或在可抛错函数中传播。通过 code()、offset()、message() 获取诊断；非文件错误的 offset 为 -1。打开一次 Reader 可重复查询；每次查询使用独立资源预算。

    node scripts/consumer-verify.mjs

    公开 API 见 src/pkg.generated.mbti；类型、输出编码及错误说明见 支持范围。

    #当前能力

    • MMDB 格式主版本 2；24/28/32 位搜索节点。
    • IPv4、IPv6，以及 IPv6 数据库中的 IPv4 查询；别名按数据库里的实际树边处理。
    • 元数据、匹配前缀、有类型的字符串/字节/布尔/整数/浮点/数组/map。
    • UInt64/UInt128 精确保留；JSON 整数用十进制字符串，浮点附带原始位表示，字节用十六进制。
    • 按路径提取国家、ASN、坐标、数组元素和自定义字段；IP 与字段的缺失状态分开。
    • 越界、截断、非法类型、坏指针、循环和资源预算错误。
    • 离线 CLI、JSONL 日志字段补充和独立 MoonBit ASN 汇总示例。
    • 可复用 FieldSelector，配置与返回结果独立，查询仍使用自己的资源预算。
    • 标准输入和文件流式处理、嵌套 IP 字段、可配置的输入/单行/记录上限。
    • 按输入 IP 比较两份数据库的命中状态、匹配前缀和字段值，提供差异明细及汇总。
    • 按名称组合 1—4 个数据源，分别保留结果、缺失状态和错误；配置错误在读取日志前返回。
    • 独立 MoonBit 日志分析模块：国家/ASN Top 10、精确计数和有界分组；人工内部标签与更新影响演示。

    当前不提供数据库写入、自动更新、整库遍历、惰性字段解码、内存映射、在线 IP 情报或网页界面。字段提取先完整解码一次，再选择输出，错误和资源预算不能被跳过。已经验证约 31 MB、65,536 网段的合成库，以及 DB-IP Lite 2026-09 Country、City、ASN 三库各 5,000 个地址的单源查询；City＋ASN 联合查询每库核对 7,114 个地址，JS 和 Windows Native 均与独立 Python 参考一致。付费 GeoIP2 大库与长期生产服务负载尚未验证。详见 支持矩阵。

    从 0.1.0 升级：MoonBit Real32 / Real64 现在携带 Float32Value / Float64Value，使用 .bits 获取原始位，.number() 获取运算值，避免 signaling NaN 转换改变原始位。CLI 的浮点 JSON 结构不变。

    #验证

    npm run verify
python -m pip install --target .reference-deps -r requirements-reference.txt
python scripts/reference-verify.py
node scripts/benchmark.mjs
python scripts/scale-verify.py
node scripts/release-verify.mjs

    verify 包含格式、类型、JS/Wasm GC 核心测试、构建、CLI、流式输入与差异检查、官方资源耗尽样例、确定性变异输入、独立消费模块和演示。Python 只用于独立验证，不参与运行时查询。

    release-verify 顺序执行完整验证、查询与差异的独立参考、规模比较、隔离包消费和性能测试，将源码、构建产物与报告的 SHA-256 绑定到 release.json。可将 Python 路径作为第一个参数传入。

    测试数据固定到 MaxMind-DB 提交 7fcd868842970b2d0657af799807cbe722fb738d，原始字节和 SHA-256 已随库保存。重新获取可运行 python scripts/prepare-fixtures.py，它核对整个归档散列值；生成测试源码后用 moon fmt 整理格式。

    本版本证据与限制见 0.4.0 验证报告。多库功能 GitHub Actions 验证在 Ubuntu 与 Windows 上均通过，覆盖 JS/Wasm GC、独立参考、规模对照和隔离包消费，Ubuntu 另外执行 Linux Native 核心与分析模块测试；后续运行状态。Windows Native 宿主和真实数据库另行本地验证。参考 C 扩展在本机一个 UInt32 边界上与纯 Python 路径不一致，记录已保留，未把该差异伪报为两者全部一致。

    Windows Native 与真实数据库补充验证（需 Python 3.12 参考环境，首次下载工具链和数据）：

    python scripts/setup-native-windows.py
python scripts/download-production.py
node scripts/extended-verify.mjs

    也可把 Python 可执行文件路径作为 extended-verify.mjs 的第一个参数传入。该流程重新执行完整发布验证，再执行 Native、宿主路径、官方异常样例与真实库对照，将源码、EXE、JS 和报告散列值绑定到 extended.json。数据来源和工具链固定版本见 补充报告。下载辅助脚本只用于验证，不是运行时自动更新功能。

    #来源与生态边界

    实现依据 MMDB 规范，参考官方测试数据和读取器进行验证。MMDB 格式及查询算法不是本项目首创；本项目贡献是 MoonBit 实现、原生 API、资源限制、消费示例与验证工程。

    已有地理地址库、CIDR 规则工具和 PCAP 解析库分别负责相邻功能；本项目处理 MMDB 记录读取。已提供人工内部标签库的读取和更新影响示例；MoonCap 集成仍是后续场景，目前未取得第三方采用。详见 参赛准备事实。

    项目代码采用 Apache-2.0。官方测试数据保留 Apache-2.0 / MIT 许可文件；实际使用的数据库须另行确认使用权限。第三方说明

    MmdbError

    source
    pub suberror MmdbError {
      MmdbError(String, Int, String)
    } derive(
    Debug    )

    A machine-readable code, byte offset (-1 for non-file errors), and reason.

    MmdbError::code

    source
    fn MmdbError::code(self : MmdbError) -> String

    MmdbError::message

    source
    fn MmdbError::message(self : MmdbError) -> String

    MmdbError::offset

    source
    fn MmdbError::offset(self : MmdbError) -> Int

    MmdbError::to_json

    source
    fn MmdbError::to_json(self : MmdbError) -> Json

    Enricher

    source
    pub struct Enricher {
      // private fields
    }

    Enricher::lookup

    source
    fn Enricher::lookup(self : Enricher, ip : String) -> Enrichment raise MmdbError

    Invalid IP is a row error. Reader errors remain local to the named source.

    Enricher::new

    source
    fn Enricher::new(sources : Array[EnrichmentSource]) -> Enricher raise MmdbError

    Enrichment

    source
    pub(all) struct Enrichment {
      sources : Array[(String, SourceResult)]
    } derive(
    Debug    )

    Enrichment::status_code

    source
    fn Enrichment::status_code(self : Enrichment) -> Int

    Enrichment::to_json

    source
    fn Enrichment::to_json(self : Enrichment) -> Json

    EnrichmentSource

    source
    pub(all) struct EnrichmentSource {
      name : String
      reader : Reader
      fields : FieldSelector
    }

    A named database and its reusable field selection. Names are ASCII identifiers.

    FieldSelector

    source
    pub struct FieldSelector {
      // private fields
    }

    Opaque, reusable selection configuration, independent of a database or result.

    Float32Value

    source
    pub(all) struct Float32Value {
      bits : UInt
    } derive(Eq, 
    Debug    )

    Keep encoded bits authoritative; converting a signaling NaN can quiet it.

    Float32Value::number

    source
    fn Float32Value::number(self : Float32Value) -> Float

    Float64Value

    source
    pub(all) struct Float64Value {
      bits : UInt64
    } derive(Eq, 
    Debug    )

    Float64Value::number

    source
    fn Float64Value::number(self : Float64Value) -> Double

    Limits

    source
    pub(all) struct Limits {
      max_depth : Int
      max_values : Int
      max_payload_bytes : Int
      max_file_bytes : Int
    } derive(Eq, 
    Debug    )

    Limits apply independently to each open or lookup operation.

    Limits::default

    source
    fn Limits::default() -> Limits

    Lookup

    source
    pub(all) struct Lookup {
      value : Value?
      prefix_length : Int
    } derive(Eq, 
    Debug    )

    A missing record is distinct from an error. Prefix is in the input family.

    Lookup::to_json

    source
    fn Lookup::to_json(self : Lookup) -> Json

    Metadata

    source
    pub(all) struct Metadata {
      node_count : UInt
      record_size : Int
      ip_version : Int
      database_type : String
      format_major : Int
      format_minor : Int
      build_epoch : UInt64
      raw : Value
    } derive(Eq, 
    Debug    )

    Projection

    source
    pub(all) struct Projection {
      record_found : Bool
      prefix_length : Int
      fields : Array[(String, Value?)]
    } derive(Eq, 
    Debug    )

    A projected record keeps an IP miss distinct from an absent field.

    Projection::to_json

    source
    fn Projection::to_json(self : Projection) -> Json

    Reader

    source
    pub struct Reader {
      // private fields
    }

    Opaque, reusable reader; opening validates metadata and section boundaries.

    Reader::compare

    source
    fn Reader::compare(self : Reader, other : Reader, ip : String, paths : Array[String]) -> RecordDiff raise MmdbError

    Reader::compare_prepared

    source
    fn Reader::compare_prepared(self : Reader, other : Reader, ip : String, selector : FieldSelector) -> RecordDiff raise MmdbError

    Both readers apply their own budgets. Failed queries never become a clean diff.

    Reader::lookup

    source
    fn Reader::lookup(self : Reader, ip : String) -> Lookup raise MmdbError

    Mapped/6to4 aliases follow database edges; no implicit Teredo rewriting.

    Reader::metadata

    source
    fn Reader::metadata(self : Reader) -> Metadata

    Reader::project

    source
    fn Reader::project(self : Reader, ip : String, paths : Array[String]) -> Projection raise MmdbError

    Decode once under the normal per-record budget, then select 1..64 paths. This is projection of a validated record, not lazy or partial decoding.

    Reader::project_prepared

    source
    fn Reader::project_prepared(self : Reader, ip : String, selector : FieldSelector) -> Projection raise MmdbError

    Reuse validated paths; decoding and selection budgets reset for every call.

    RecordDiff

    source
    pub(all) struct RecordDiff {
      before : Projection
      after : Projection
      record_changed : Bool
      prefix_changed : Bool
      changed_fields : Array[String]
    } derive(Eq, 
    Debug    )

    Difference for one IP and selected paths, not an exhaustive database diff.

    RecordDiff::changed

    source
    fn RecordDiff::changed(self : RecordDiff) -> Bool

    RecordDiff::to_json

    source
    fn RecordDiff::to_json(self : RecordDiff) -> Json

    SourceResult

    source
    pub(all) enum SourceResult {
      Selected(Projection)
      Failed(MmdbError)
    } derive(
    Debug    )

    Value

    source
    pub(all) enum Value {
      Text(String)
      Blob(Bytes)
      Boolean(Bool)
      Unsigned16(UInt)
      Unsigned32(UInt)
      Signed32(Int)
      Unsigned64(UInt64)
      Unsigned128(String)
      Real32(Float32Value)
      Real64(Float64Value)
      List(Array[Value])
      Object(Array[(String, Value)])
    } derive(Eq, 
    Debug    )

    Values retain their MMDB type. UInt128 is an exact decimal string.

    Value::at_pointer

    source
    fn Value::at_pointer(self : Value, pointer : String) -> Value? raise MmdbError

    RFC 6901 string form: empty selects root; ~0 is tilde and ~1 is slash. Absent keys, out-of-range/noncanonical array indexes and scalar children are None.

    Value::get

    source
    fn Value::get(self : Value, key : String) -> Value?

    Value::text

    source
    fn Value::text(self : Value) -> String?

    Value::to_tagged_json

    source
    fn Value::to_tagged_json(self : Value) -> Json

    Lossless JSON: all integer values are decimal strings; floats include bits.

    open_bytes

    source
    fn open_bytes(data : Bytes, limits? : Limits) -> Reader raise MmdbError

    All untrusted size products are widened before indexing a byte buffer.

    prepare_fields

    source
    fn prepare_fields(paths : Array[String]) -> FieldSelector raise MmdbError

    Parse and validate once; snapshot the caller's array for stable reuse.

    validate_paths

    source
    fn validate_paths(paths : Array[String]) -> Unit raise MmdbError

    Validate a projection configuration even before any records arrive.

    version

    source
    fn version() -> String

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