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OkHttp3应用[HTTP DNS的实现]

1. HTTP DNS 的介绍

HTTP DNS通过将域名查询请求放入http中的一种域名解析方式，而不用系统自带的libc库去查询运营商的DNS服务器，有更大的自由度。目前微信，qq邮箱、等业务均使用了HTTP DNS，详见这里

主要优点

  • 能够准确地将站点解析到离用户最近的CDN站点，方便进行流量调度
  • 解决部分运营商DNS无法解析国外站点的问题
  • TCP在一定程度可以防止UDP无校验导致的DNS欺诈（比如墙，运营商广告，404导航站），当然基于HTTP的话本质还是不安全的。

2. HTTP DNS 与 native DNS 的流程对比

使用http与native的区别主要在：

  • 需要实现native 自带的 LRU缓存（DNS默认是600s，原生的缓存在JNI内存中，而OkHttp缓存在硬盘中）
  • Socket请求拼装环节在java层，而不是在libc库中（当然有的项目非要做成JNI，也没办法）
  • 需要维护一个单独的HttpClient进行DNS查询

在进行实现前，我们先看下原生情况的查询方法的strace

2.1. Android下native DNS查询过程

//JDK层调用 InetAddress.lookupHostByName()(InetAddress.java); Libcore.os.android_getaddrinfo(InetAddress.java) //framework下调用 libcore.io.ForwardingOs.getaddrinfo(ForwardingOs.java) //framework层 libcore.io.Posix.getaddrinfo(Posix.java) //JNI层，此方法为java的代理 Posix_android_getaddrinfo(Posic.cpp) //调用BIONIC的libc标准库 android_getaddrinfofornet(getaddinfo.c) android_getaddrinfofornetcontext(getaddinfo.c)
...

发送socket包...

2.2. HTTP DNS流程

//拼装HTTP请求(OkHttp) client.newCall //JDK层，进行socket请求 Socket.connect(socket.java) //framework层 libcore.io.IoBridge.connect //进行tcp连接(JNI/C) ....

3. HTTP DNS的实现

在OkHttp中，提供了DNS的接口（这个接口基本没人知道，甚至网上都没有讨论），方便用户自己实现lookup方法。下文实现了两个OkHttpClient单例，一个负责dns，一个负责业务。

关于OkHttp，可以看以前的文章

经过考察第三方DNS服务，看起来只有腾讯系的DNSPod还是不错的，它直接返回一个ip地址，不需要解析json等乱七八糟的东西，文档在这里。

DNSPod在返回的Header中，没有设置缓存，并主动断开了Socket连接，这样的话每次进行lookup时都会进行一个GET请求，相比以前原生多了40ms。我们都知道DNS默认的TTL时间一般是600s，因此我们可以通过复用OkHttp中的cache，在返回的response中加入Cache-Control的Header就可以实现再第二次lookup时避免再次访问网络。 

static public synchronized OkHttpClient getHTTPDnsClient() { if (httpDnsclient == null) { final File cacheDir = GlobalContext.getInstance().getExternalCacheDir();
    httpDnsclient = new OkHttpClient.Builder() //消费者工作线程池 .dispatcher(getDispatcher()) //Logger拦截器  .addNetworkInterceptor(getLogger())
        .addNetworkInterceptor(new Interceptor() { @Override public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
            Response originalResponse = chain.proceed(chain.request()); return originalResponse.newBuilder() //在返回header中加入缓存消息 //下次将不再发送请求 .header("Cache-Control", "max-age=600").build();
          }
        }) //5MB的文件缓存 .cache(new Cache(new File(cacheDir, "httpdns"), 5 * 1024 * 1024))
        .build();
  } return httpDnsclient;
}

max-age表示可以续600s；如果缓存命中将返回数据，反之抛出IOException。

通过测试，HTTP DNS工作效果如下：

  1. 在600s内，无论是否联网，都不会进行请求
  2. 在600s外，没联网时会抛出IOException，反之会进行HTTP请求

接着，我们实现了DNS查询接口，值得注意的一点就是第三方服务器可能会挂，所以一定要注意所有异常并留出后路。 

static Dns HTTP_DNS = new Dns(){
  @Override public List<InetAddress> lookup(String hostname) throws UnknownHostException { //防御代码 if (hostname == null) throw new UnknownHostException("hostname == null"); //dnspod提供的dns服务 HttpUrl httpUrl = new HttpUrl.Builder().scheme("http")
        .host("119.29.29.29")
        .addPathSegment("d")
        .addQueryParameter("dn", hostname)
        .build();
    Request dnsRequest = new Request.Builder().url(httpUrl).get().build(); try { String s = getHTTPDnsClient().newCall(dnsRequest).execute().body().string(); //避免服务器挂了却无法查询DNS if (!s.matches("\\b(?:\\d{1,3}\\.){3}\\d{1,3}\\b")) { return Dns.SYSTEM.lookup(hostname);
      } return Arrays.asList(InetAddress.getAllByName(s));
    } catch (IOException e) { return Dns.SYSTEM.lookup(hostname);
    }
  }
};

在真正的业务请求时，构建OkHttpClient时对DNS进行配置就ok了 

//真正的调用客户端，供Retrofit与Picasso使用 static public synchronized OkHttpClient getClient() { if (client == null) { final File cacheDir = GlobalContext.getInstance().getExternalCacheDir(); client = new OkHttpClient.Builder().addNetworkInterceptor(getLogger())
        .cache(new Cache(new File(cacheDir, "okhttp"), 60 * 1024 * 1024))
        .dispatcher(getDispatcher()) //配置DNS查询实现 .dns(HTTP_DNS)
        .build();
  } return client;
}

4. 例子

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