Java网络编程从入门到精通（4）：DNS缓存-阿里云开发者社区

Java网络编程从入门到精通（4）：DNS缓存

2017-11-15 2221

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简介：

在通过 DNS 查找域名的过程中，可能会经过多台中间 DNS 服务器才能找到指定的域名，因此，在 DNS 服务器上查找域名是非常昂贵的操作。在 Java 中为了缓解这个问题，提供了 DNS 缓存。当 InetAddress 类第一次使用某个域名（如 www.csdn.net ）创建 InetAddress 对象后， JVM 就会将这个域名和它从 DNS 上获得的信息（如 IP 地址）都保存在 DNS 缓存中。当下一次 InetAddress 类再使用这个域名时，就直接从 DNS 缓存里获得所需的信息，而无需再访问 DNS 服务器。

DNS 缓存在默认时将永远保留曾经访问过的域名信息，但我们可以修改这个默认值。一般有两种方法可以修改这个默认值：

1. 在程序中通过java.security.Security.setProperty 方法设置安全属性networkaddress.cache.ttl 的值（单位：秒）。如下面的代码将缓存超时设为10 秒：

java.security.Security.setProperty( " networkaddress.cache.ttl " , 10 );

2. 设置java.security 文件中的networkaddress.cache.negative.ttl 属性。假设JDK 的安装目录是C:\jdk1.6 ，那么java.security 文件位于c:\jdk1.6\jre\lib\security 目录中。打开这个文件，找到networkaddress.cache.ttl 属性，并将这个属性值设为相应的缓存超时（单位：秒）。

如果将networkaddress.cache.ttl 属性值设为-1 ，那么DNS 缓存数据将永远不会释放。下面的代码演示了使用和不使用DNS 缓存所产生效果：

package mynet;

import java.net. * ;

public class MyDNS
{
     public static void main(String[] args) throws Exception
    {
         // args[0]: 本机名 args[1]：缓冲时间
         if (args.length < 2 )
             return ;
        java.security.Security.setProperty( " networkaddress.cache.ttl " , args[ 1 ]);
         long time = System.currentTimeMillis();
        InetAddress addresses1[] = InetAddress.getAllByName(args[ 0 ]);
        System.out.println( " addresses1:    "
                         + String.valueOf(System.currentTimeMillis() - time)
                         + " 毫秒 " );
         for (InetAddress address : addresses1)
            System.out.println(address);
        System.out.print( " 按任意键继续

" );
        System.in.read();
        time = System.currentTimeMillis();
        InetAddress addresses2[] = InetAddress.getAllByName(args[ 0 ]);
        System.out.println( " addresses2:    "
                         + String.valueOf(System.currentTimeMillis() - time)
                         + " 毫秒 " );
         for (InetAddress address : addresses2)
            System.out.println(address);
    }
}

在上面的代码中设置了DNS 缓存超时(通过args[1]参数) ，用户可以通过命令行参数将这个值传入MyDNS 中。这个程序首先使用getAllByName 建立一个InetAddress 数组，然后通过System.in.read 使程序暂停。当用户等待一段时间后，可以按任意键继续，并使用同一个域名(args[0]) 再建立一个InetAddress 数组。如果用户等待的这段时间比DNS 缓存超时小，那么无论情况如何变化，addresses2 和addresses1 数组中的元素是一样的，并且创建addresses2 数组所花费的时间一般为0 毫秒（小于1 毫秒后，Java 无法获得更精确的时间）。

测试 1 ：

执行如下命令（将DNS 缓存超时设为5 秒）：

java mynet.MyDNS www. 126 .com 5

运行结果1 （在5 秒之内按任意键）：

addresses1: 344毫秒
www .126 .com/ 202.108.9.77
按任意键继续

addresses2: 0毫秒
www .126 .com/ 202.108.9.77

运行结果2 （在5 秒后按任意键）：

addresses1: 344毫秒
www .126 .com/ 202.108.9.77
按任意键继续

addresses2: 484毫秒
www .126 .com/ 202.108.9.77

在上面的测试中可能出现两个运行结果。如果在出现“ 按任意键继续…” 后，在5 秒之内按任意键继续后，就会得到运行结果1 ，从这个结果可以看出，addresses2 所用的时间为0 毫秒，也就是说，addresses2 并未真正访问DNS 服务器，而是直接从内存中的DNS 缓存得到的数据。当在5 秒后按任意键继续后，就会得到运行结果2 ，这时，内存中的DNS 缓存中的数据已经释放，所以addresses2 还得再访问DNS 服务器，因此，addresses2 的时间是484 毫秒（addresses1 和addresses2 后面的毫秒数可能在不同的环境下的值不一样，但一般情况下，运行结果1 的addresses2 的值为0 或是一个接近0 的数，如5 。运行结果2 的addresses2 的值一般会和addresses1 的值很接近，或是一个远比0 大的数，如1200 ）。

测试 2 ：

执行如下命令（ComputerName 为本机的计算机名，DNS 缓存超时设为永不过期[-1] ）：

java mynet.MyDNS ComputerName - 1

运行结果（按任意键继续之前，将192.168.18.20 删除）：

addresses1: 31毫秒
myuniverse/ 192.168.18.10
myuniverse/ 192.168.18.20
按任意键继续

addresses2: 0毫秒
myuniverse/ 192.168.18.10
myuniverse/ 192.168.18.20

从上面的测试可以看出，将DNS 缓存设为永不过期后，无论过多少时间，按任意键后，addresses2 任然得到了两个IP 地址（192.168.18.10 和192.168.18.20 ），而且addresses2 的时间是0 毫秒，但在这时192.168.18.20 已经被删除。因此可以判断，addresses2 是从DNS 缓存中得到的数据。如果运行如下的命令，并在5 秒后按任意键继续后，addresses2 就会只剩下一个IP 地址（192.168.18.10 ）。

java mynet.MyDNS ComputerName 5

如果域名在DNS 服务器上不存在，那么客户端在进行一段时间的尝试后（平均为5 秒），就会抛出一个UnknownHostException 异常。为了让下一次访问这个域名时不再等待，DNS 缓存将这个错误信息也保存了起来。也就是说，只有第一次访问错误域名时才进行5 称左右的尝试，以后再访问这个域名时将直接抛出UnknownHostException 异常，而无需再等待5 秒钟，

访问域名失败的原因可能是这个域名真的不存在，也可能是因为DNS 服务器或是其他的硬件或软件的临时故障，因此，一般不能将这个域名错误信息一直保留。在Java 中可以通过networkaddress.cache.negative.ttl 属性设置保留这些信息的时间。这个属性的默认值是10 秒。它也可以通过java.security.Security.setProperty 方法或java.security 文件来设置。下面的代码演示了networkaddress.cache.negative.ttl 属性的用法：

package mynet;

import java.net. * ;

public class MyDNS1
{
     public static void main(String[] args) throws Exception
    {
        java.security.Security.setProperty( " networkaddress.cache.negative.ttl " ,
                         " 5 " );
         long time = 0 ;
         try
        {
            time = System.currentTimeMillis();
            InetAddress.getByName( " www.ppp123.com " );
        }
         catch (Exception e)
        {
            System.out.println( " www.ppp123.com不存在! address1: "
                             + String.valueOf(System.currentTimeMillis() - time)
                             + " 毫秒 " );
        }
         // Thread.sleep(6000); // 延迟6秒
         try
        {
            time = System.currentTimeMillis();
            InetAddress.getByName( " www.ppp123.com " );
        }
         catch (Exception e)
        {
            System.out.println( " www.ppp123.com不存在! address2: "
                             + String.valueOf(System.currentTimeMillis() - time)
                             + " 毫秒 " );
        }
    }
}

在上面的代码中将networkaddress.cache.negative.ttl 属性值设为5 秒。这个程序分别测试了address1 和address2 访问www.ppp123.com （这是个不存在的域名，读者可以将其换成任何不存在的域名）后，用了多长时间抛出UnknownHostException 异常。

运行结果：

www.ppp123.com不存在！ address1: 4688毫秒
www.ppp123.com不存在！ address2: 0毫秒

我们从上面的运行结果可以看出，address2 使用了0 毫秒就抛出了异常，因此，可以断定address2 是从DNS 缓存里获得了域名www.ppp123.com 不可访问的信息，所以就直接抛出了UnknowHostException 异常。如果将上面代码中的延迟代码的注释去掉，那么可能得到如下的运行结果：

www.ppp123.com不存在！ address1: 4688毫秒
www.ppp123.com不存在！ address1: 4420毫秒

从上面的运行结果可以看出，在第6 秒时，DNS 缓存中的数据已经被释放，因此，address2 仍需要访问DNS 服务器才能知道www.ppp123.com 是不可访问的域名。

在使用DNS缓存时有两点需要注意：

1. 可以根据实际情况来设置networkaddress.cache.ttl 属性的值。一般将这个属性的值设为-1 。但如果访问的是动态映射的域名（如使用动态域名服务将域名映射成ADSL 的动态IP ）, 就可能产生IP 地址变化后，客户端得到的还是原来的IP 地址的情况。

2. 在设置networkaddress.cache.negative.ttl 属性值时最好不要将它设为-1 ，否则如果一个域名因为暂时的故障而无法访问，那么程序再次访问这个域名时，即使这个域名恢复正常，程序也无法再访问这个域名了。除非重新运行程序。

本文转自 androidguy 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/androidguy/214814，如需转载请自行联系原作者

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