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Java中InetAddress的使用(一):域名解析【享学Java】

程序员,他们想的是什么?他们想的永远都是技术,他们崇尚的也永远都是技术。

前言

Java具有较好的网络编程模型/库,其中非常重要的一个API便是InetAddress。在在java.net网络编程中中有许多类都使用到了InetAddress,包括ServerSocket,Socket,DatagramSocket等等。

你要进行网络编程就得有IP地址、域名、主机等要素,而一个InetAddress里就保存着IP地址,同时还可能包含主机名,并且它提供了主机名 - IP地址互转的方法(比简单的域名解析还牛有木有),本来主要就介绍它看看能够怎么玩。

关于常用的网络概念,请提前做功课:一文搞懂常用的网络概念:域名、静态IP和动态IP、域名解析DNS、动态域名解析DDNS


正文

域名你不陌生,IP地址你也不陌生,但域名解析或许你有些陌生。Java并不希望使用者了解过多的DNS相关知识,因此使用了InetAddress来完成域名 - IP地址的互转工作。


Java域名解析

Java提供InetAddress类(有Inet4AddressInet6Address两种实现),可以对域名-IP进行正向、逆向解析。InetAddress解析的时候一般是调用系统自带的DNS程序

比如:Linux下默认使用哪个DNS去解析以及其规则是由/etc/resolv.conf该文件制定的(文件的内容如上示例内容)

对于有些域名,例如www.baidu.com,在不同地区拥有不同的IP;因此使用不同的DNS服务器进行解析,得到的IP一般也不一样。

简单的说:你所处的位置不同,解析www.baidu.com得到的IP地址也就是不一样的


InetAddress

IP地址是IP使用的32位(IPv4)或者128位(IPv6)位无符号数字,它是传输层协议TCP,UDP的基础。InetAddress是Java对IP地址的封装

java.net.IntAddress类是Java对IP地址的高层表示。大多数其它网络类都要用到这个类,包括Socket、ServerSocket、URL、DatagramSocket、DatagramPacket等。InetAddress的实例对象包含了IP地址,同时还可能包含主机名(如果使用主机名来获取InetAddress的实例,或者使用数字来构造,并且启用了反向主机名解析的功能)。InetAddress类提供了将主机名解析为IP地址(或反之)的方法。

InetAddress对域名进行解析是使用本地机器配置(如域名系统DNS和网络信息服务(Network Information Service,NIS))来实现。本地需要向DNS服务器发送查询的请求,然后服务器根据一系列的操作,返回对应的IP地址,为了提高效率,通常本地会缓存一些主机名与IP地址的映射,这样访问相同的地址,就不需要重复发送DNS请求了。

java.net.InetAddress类同样采用了这种策略。在默认情况下,会缓存一段有限时间的映射,对于主机名解析不成功的结果,会缓存非常短的时间(10秒)来提高性能和准确性。


静态方法得到InetAddress实例

InetAddress并没有提供public的构造器,而是提供了6个静态方法让你构造实例:

public static InetAddress[] getAllByName(String host);
public static InetAddress getByName(String host);
public static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr);
public static InetAddress getByAddress(byte[] addr);
public static InetAddress getLoopbackAddress();
public static InetAddress getLocalHost();

下面分别进行解释说明。

说明:一些的解析结果你可能和我不一样,因为即使对于同一个域名,在不同地方,设置不同时刻解析出来的IP也有可能是不一样的。

  1. public static InetAddress[] getAllByName(String host):给定主机名,返回其IP地址的数组,基于系统配置的DNS服务解析。当然host可以是主机名(域名)或或者是ip地址,这里以www.baidu.com为例。
@Test
public void fun3() throws UnknownHostException {
    InetAddress[] inets = InetAddress.getAllByName("www.baidu.com");
    for (InetAddress inet : inets) {
    	// www.baidu.com/61.135.169.125
    	// www.baidu.com/61.135.169.121
        System.out.println(inet);
    }
}

  1. public static InetAddress getByName(String host):它的原理是上面的方法 -> InetAddress.getAllByName(host)[0]取值第一个就是它
@Test
public void fun2() throws UnknownHostException {
    // 网络域名
    InetAddress inet = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
    System.out.println("域名:" + inet.getHostName()); // 域名:www.baidu.com
    System.out.println("IP地址:" + inet.getHostAddress()); // IP地址:61.135.169.125

    // 本地域名(本机)
    inet = InetAddress.getByName("localhost");
    System.out.println("域名:" + inet.getHostName()); // 域名:localhost
    System.out.println("IP地址:" + inet.getHostAddress()); // IP地址:127.0.0.1

    // 不存在的域名 抛出异常:java.net.UnknownHostException: aaaaaa.com
    // tips:abc.com这种域名是存在的哟
    inet = InetAddress.getByName("aaaaaa.com");
    System.out.println("域名:" + inet.getHostName());
    System.out.println("IP地址:" + inet.getHostAddress());
}

对于此部分的域名解析,有如下注意事项:

  • 对于外网域名的解析(如www.baidu.com),你的机器必须能够访问外网才能解析到IP地址。否则java.net.UnknownHostException
    • 当然若你是在Linux下通过resolv.conf指定了自己的域名解析器,那么到底解析到哪去由你决定(比如你的内网域名都可以被解析了)
  • 域名不能加上协议。若你这么写http://www.baidu.com就抛错UnknownHostException
  • 对于外网域名解析,每个人解析得到的地址可能不一样。比如此处我对www.baidu.com解析得到的地址是61.135.169.125,是因为我在北京所以得到的是北京的一个IP地址

另外,为了方便你在windows里看到DNS缓存的效果,你可以使用这两个命令来查看:

  • ipconfig /displaydns:展示出当前的dns本地缓存
  • ipconfig /flushdns:清空本地缓存

以上两个方法也叫:用域名创建InetAddress对象。这种方式想获得IP的话,必须经过DNS服务解析~

但是请注意:如果你host传入的就是ip地址的话,就不会经过DNS解析了


  1. public static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr):根据提供的主机名以及 IP 地址创建InetAddress
@Test
public void fun0() throws UnknownHostException {
    // 同时指定域名 和 ip地址,那就是自己建立了对应关系喽
    InetAddress inet = InetAddress.getByAddress("www.baidu.com", new byte[]{61, (byte) 135, (byte) 169, 125});
    System.out.println("域名:" + inet.getHostName()); // 域名:www.baidu.com
    System.out.println("IP地址:" + inet.getHostAddress()); // IP地址:61.135.169.125
}
  1. public static InetAddress getByAddress(byte[] addr):在给定原始 IP 地址的情况下,返回 InetAddress 对象。
@Test
public void fun1() throws UnknownHostException {
    InetAddress inet = InetAddress.getByAddress(new byte[]{61, (byte) 135, (byte) 169, 125});
    // 若你要获取主机名,就尝试通过网络帮你找,所以一般比较耗时,不建议使用。  找不到就原样输出
    // System.out.println("域名:" + inet.getHostName()); // 域名:61.135.169.125
    System.out.println("IP地址:" + inet.getHostAddress()); // IP地址:61.135.169.125
}

以上两种方式:通过IP构造一个InetAddress对象,因此你获取它的IP地址时将不再经过DNS解析。


  1. public static InetAddress getLoopbackAddress():1.7新增的方法。获取回环地址
@Test
public void fun4() {
    InetAddress inet = InetAddress.getLoopbackAddress();
    System.out.println("域名:" + inet.getHostName()); // 域名:localhost
    System.out.println("IP地址:" + inet.getHostAddress()); // IP地址:127.0.0.1
}
  1. public static InetAddress getLocalHost():获取本机的地址(这个方法需要特别注意的是,在Linux下不要直接使用
@Test
public void fun5() throws UnknownHostException {
    InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
    System.out.println("域名:" + inet.getHostName()); // LP-BJ4556
    System.out.println("IP地址:" + inet.getHostAddress()); // IP地址:2.0.0.137
}

为何是2.0.0.137这个地址?请参考如下截图:

因为我开启了V**,所以它得到的是V**这个网络接口的IP地址。但若我把V**关掉,那返回的就是正常的192.168.199.175。另外,此方法在Linux下使用几乎永远返回127.0.0.1,因为在Linux下它仅仅是去读取了hosts文件的内容,而Linux下的hosts文件一般内容如下:

# 这里你若配置为127.0.0.2,那么getLocalHost()就返回127.0.0.2
127.0.0.1   localhost 
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
10.102.1.153 l-xxx.syc.prod.ali.qr

综上原因,生产上请勿直接使用getLocalHost()方法来获取本机IP,请勿直接使用getLocalHost()方法来获取本机IP,请勿直接使用getLocalHost()方法来获取本机IP。


域名只绑定到一个地址上的小问题解答

最后remark添加一个小伙伴咨询我的一个小小小问题,示例代码如下:

public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
    InetAddress[] addresses = InetAddress.getAllByName("xxx.com -> 公司的内网域名");
    for (InetAddress address : addresses) {
        System.out.println(address.getHostAddress());
    }
}

他发现不管运行多少次,返回的永远是一个地址值,不禁发问,难道一个内网域名只绑定了一台机器???

其实不是的。一般来说对于微服务体系内的内网域名一般都会解析到你公司的Nginx那台机器,由它负责后端实例的负载均衡(不信你多换几个同类别的内网域名试试,你会发现解析出来的ip地址都是一样的 -> 就是你的那台NG机器地址)。


总结

本篇文章重点介绍了Java中InetAddress的使用,它是对IP地址高层的封装,是我们在进行网络编程中必不可少的一个API。虽然它有两个子类,但其实我们只会使用InetAddress

本文最后留下一个小问题:生产上并不推荐使用getLocalHost()直接去获取本机的IP地址,而这又是一个比较高频的需求,怎么破呢?此问题留在第二趴解答~

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