# Java DNS Cache
2018-07-02 本文已影响0人
RyanEngineer
Cache Type
DNS的缓存类型分为两种：Positive和Negative，Positive用于缓存可以正常解析的域名，Negative用于缓存无法解析的域名。
enum Type {Positive, Negative};
InetAddressCachePolicy
InetAddressCachePolicy（sun.net.InetAddressCachePolicy），表示缓存策略，这里特指缓存过期时间，
private static int cachePolicy = -1;
private static int negativeCachePolicy = 0;
public static synchronized int get() {
return cachePolicy;
}
public static synchronized int getNegative() {
return negativeCachePolicy;
}
- cachePolicy，表示Positive缓存的过期时间，通过方法get()获取；
- negativeCachePolicy，表示Negative缓存的过期时间，通过getNegative()获取；
cachePolicy和negativeCachePolicy都是静态变量，它们的数值也是通过静态代码块初始化的。
cachePolicy
Integer var0 = (Integer)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Integer>() {
public Integer run() {
String var1;
try {
var1 = Security.getProperty("networkaddress.cache.ttl");
if (var1 != null) {
return Integer.valueOf(var1);
}
} catch (NumberFormatException var3) {
;
}
try {
var1 = System.getProperty("sun.net.inetaddr.ttl");
if (var1 != null) {
return Integer.decode(var1);
}
} catch (NumberFormatException var2) {
;
}
return null;
}
});
if (var0 != null) {
cachePolicy = var0;
if (cachePolicy < 0) {
cachePolicy = -1;
}
propertySet = true;
} else if (System.getSecurityManager() == null) {
cachePolicy = 30;
}
cachePolicy取值来源于两个配置属性：
- networkaddress.cache.ttl（优先级高）
- sun.net.inetaddr.ttl（优先级低）
如果配置属性的值小于0，则cachePolicy为-1；如果配置属性没有被设置，则cachePolicy为30。也就是说，对于正常解析的域名，默认的缓存时间为30s。
注：-1为永久缓存。
negativeCachePolicy
var0 = (Integer)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Integer>() {
public Integer run() {
String var1;
try {
var1 = Security.getProperty("networkaddress.cache.negative.ttl");
if (var1 != null) {
return Integer.valueOf(var1);
}
} catch (NumberFormatException var3) {
;
}
try {
var1 = System.getProperty("sun.net.inetaddr.negative.ttl");
if (var1 != null) {
return Integer.decode(var1);
}
} catch (NumberFormatException var2) {
;
}
return null;
}
});
if (var0 != null) {
negativeCachePolicy = var0;
if (negativeCachePolicy < 0) {
negativeCachePolicy = -1;
}
propertyNegativeSet = true;
}
negativeCachePolicy取值来源于两个配置属性：
- networkaddress.cache.negative.ttl（优先级高）
- sun.net.inetaddr.negative.ttl（优先级低）
如果配置属性的值小于0，则negativeCachePolicy为-1；如果配置属性的值没有被设置，则negativeCachePolicy为0。也就是说，对于无法解析的域名，默认的缓存时间为0s，即不缓存。
CacheEntry
CacheEntry（java.net.InetAddress.CacheEntry），表示一个缓存对象，包含两个实例属性：
- addresses ，IP地址，一个域名可以对应着多个IP地址）
- expiration，过期时间；
/**
* Represents a cache entry
*/
static final class CacheEntry {
CacheEntry(InetAddress[] addresses, long expiration) {
this.addresses = addresses;
this.expiration = expiration;
}
InetAddress[] addresses;
long expiration;
}
Cache
Cache（java.net.InetAddress.Cache），表示一个缓存实例，包含两个实例属性：
- cache，缓存的具体实现，实际就是一个HashMap（LinkedHashMap）；
- type，缓存类型，Positive或Negative；
private LinkedHashMap<String, CacheEntry> cache;
private Type type;
put
- 根据缓存类型，获取相应的缓存时间；如果缓存时间为0s，则put直接退出即可；
int policy = getPolicy();
if (policy == InetAddressCachePolicy.NEVER) {
return this;
}
- 如果不是永久缓存，则清理缓存中的过期对象；
// purge any expired entries
if (policy != InetAddressCachePolicy.FOREVER) {
// As we iterate in insertion order we can
// terminate when a non-expired entry is found.
LinkedList<String> expired = new LinkedList<>();
long now = System.currentTimeMillis();
for (String key : cache.keySet()) {
CacheEntry entry = cache.get(key);
if (entry.expiration >= 0 && entry.expiration < now) {
expired.add(key);
} else {
break;
}
}
for (String key : expired) {
cache.remove(key);
}
逐个遍历缓存中的对象（entry），判断是否过期；如果已过期（entry.expiration < now），则将域名加入到过期列表（expired）；遍历完成之后，将过期列表中的域名统一从缓存中清除。
- 计算对象对象过期时间（expiration），将对象存入缓存；
long expiration;
if (policy == InetAddressCachePolicy.FOREVER) {
expiration = -1;
} else {
expiration = System.currentTimeMillis() + (policy * 1000);
}
CacheEntry entry = new CacheEntry(addresses, expiration);
cache.put(host, entry);
get
- 根据缓存类型，获取相应的缓存时间；如果缓存时间为0s，则get直接返回null即可；
int policy = getPolicy();
if (policy == InetAddressCachePolicy.NEVER) {
return null;
}
- 通过域名（host）获取相应的缓存对象（IP地址）；
CacheEntry entry = cache.get(host);
- 判断缓存对象是否过期；如果已过期，需要从缓存中移出（域名指向可能已发生变化），并返回null；
// check if entry has expired
if (entry != null && policy != InetAddressCachePolicy.FOREVER) {
if (entry.expiration >= 0 &&
entry.expiration < System.currentTimeMillis()) {
cache.remove(host);
entry = null;
}
}
InetAddress getByName
InetAddress.getByName底层域名解析实际调用的方法为InetAddress.getAllByName0，主要包括两个核心逻辑：
- getCachedAddresses，从缓存中获取指定域名的IP地址；
- getAddressesFromNameService，如果缓存中没有获取到指定域名的IP地址，则通过DNS服务来解析；
通过DNS服务解析域名之后，无论是否能够正常解析，均需要更新缓存：
// Cache the address.
cacheAddresses(host, addresses, success);
/*
* Cache the given hostname and addresses.
*/
private static void cacheAddresses(String hostname,
InetAddress[] addresses,
boolean success) {
hostname = hostname.toLowerCase();
synchronized (addressCache) {
cacheInitIfNeeded();
if (success) {
addressCache.put(hostname, addresses);
} else {
negativeCache.put(hostname, addresses);
}
}
}
注：无法正常解析的域名，IP地址被缓存为unknown_array。
