предисловие
Коммуникация в Интернете требует IP-адресов для определения местонахождения хостов, а IP-адреса состоят из множества чисел, людям трудно запомнить определенные комбинации цифр, поэтому для удобства запоминания определенного адреса вводятся имена хостов и доменные имена.
Количество машин в ранней сети было очень небольшим, и было легко выполнить сопоставление между именами хостов и IP-адресами через файл hosts.Этот метод требует, чтобы пользователи поддерживали отношения сопоставления всех хостов в сети. Позже, с быстрым развитием Интернета, метод файлов хостов перестал быть адекватным, поэтому была введена система доменных имен (DNS) для устранения сопоставления между именами хостов и IP-адресами.
Имя, обычно используемое для представления IP-адреса в локальной сети, больше называется именем хоста, а имя, используемое для представления IP-адреса в Интернете, больше называется доменным именем. Основное содержание одинаковое, все решают сопоставление между именами и IP-адресами.
Java предоставляет множество интерфейсов, связанных с операциями с именами хостов и адресами в Интернете.Теперь давайте взглянем на реализацию функций, связанных с разрешением доменных имен, в JDK. На самом деле внутри класса InetAddress есть внутренний интерфейс NameService для реализации сопоставления между доменными именами и IP-адресами.
Для JDK в основном используются две схемы разрешения сопоставления: одна — файловый механизм hosts, а другая — схема разрешения, поставляемая с операционной системой.
Связанные классы
--java.lang.Object
--java.net.InetAddress$HostsFileNameService
--java.net.InetAddress$PlatformNameService
Схема выбора JDK
Как JDK выбрал два вышеуказанных механизма сопоставления IP-адресов имен хостов? На самом деле, согласноjdk.net.hosts.fileсистемные свойства, по умолчанию используется схема PlatformNameService на базе ОС, и если настроеноjdk.net.hosts.fileСистемные свойства используют схему HostsFileNameService на основе файла hosts, например параметры можно настроить при запуске-Djdk.net.hosts.file=/etc/hosts. Соответствующий логический код выглядит следующим образом:
private static NameService createNameService() {
String hostsFileName =
GetPropertyAction.privilegedGetProperty("jdk.net.hosts.file");
NameService theNameService;
if (hostsFileName != null) {
theNameService = new HostsFileNameService(hostsFileName);
} else {
theNameService = new PlatformNameService();
}
return theNameService;
}
Определение интерфейса
private interface NameService {
InetAddress[] lookupAllHostAddr(String host) throws UnknownHostException;
String getHostByAddr(byte[] addr) throws UnknownHostException;
}
Интерфейс NameService в основном определяет два метода получения IP-адреса, соответствующего имени хоста, и имени хоста, соответствующего IP-адресу.
Класс HostsFileNameService
Класс определяется следующим образом:
private static final class HostsFileNameService implements NameService
Этот класс представляет собой инкапсуляцию файловой схемы hosts, в основном рассматривая два основных метода:
метод lookupAllHostAddr
Этот метод реализует схему поиска IP-адресов на основе файлов хостов на основе имен хостов. Логика, которую он хочет завершить, выглядит следующим образом:
- Сканирует каждую строку по указанному пути к файлу hosts и создает исключение FileNotFoundException, если файл не существует.
- Просмотрите содержимое каждой строки, если оно начинается со знака #, это означает содержание комментария к строке, игнорируйте его напрямую, в противном случае продолжайте.
- В стандартном случае содержимое может быть
127.0.0.1 localhost #local, после # — это содержимое комментария, поэтому вызовите метод removeComments, чтобы удалить его.#local, метод больше не публикуется. - Обработанный контент
127.0.0.1 localhost, а затем проверьте, включено ли входящее имя хоста. Если да, это означает, что это IP-адрес, сопоставленный с именем хоста. Извлеките IP-адрес с помощью метода extractHostAddr. Значение равно127.0.0.1, метод больше не публикуется. - Обработанный контент
127.0.0.1String, вам нужно вызвать createAddressByteArray, чтобы преобразовать его в массив байтов, чтобы получить объект InetAddress, этот метод больше не публикуется. - Добавьте результат в объект ArrayList, наконец, преобразуйте в массив InetAddress и верните.
public InetAddress[] lookupAllHostAddr(String host)
throws UnknownHostException {
String hostEntry;
String addrStr = null;
InetAddress[] res = null;
byte addr[] = new byte[4];
ArrayList<InetAddress> inetAddresses = null;
try (Scanner hostsFileScanner = new Scanner(new File(hostsFile), "UTF-8")) {
while (hostsFileScanner.hasNextLine()) {
hostEntry = hostsFileScanner.nextLine();
if (!hostEntry.startsWith("#")) {
hostEntry = removeComments(hostEntry);
if (hostEntry.contains(host)) {
addrStr = extractHostAddr(hostEntry, host);
if ((addrStr != null) && (!addrStr.equals(""))) {
addr = createAddressByteArray(addrStr);
if (inetAddresses == null) {
inetAddresses = new ArrayList<>(1);
}
if (addr != null) {
inetAddresses.add(InetAddress.getByAddress(host, addr));
}
}
}
}
}
} catch (FileNotFoundException e) {
throw new UnknownHostException("Unable to resolve host " + host
+ " as hosts file " + hostsFile + " not found ");
}
if (inetAddresses != null) {
res = inetAddresses.toArray(new InetAddress[inetAddresses.size()]);
} else {
throw new UnknownHostException("Unable to resolve host " + host
+ " in hosts file " + hostsFile);
}
return res;
}
метод getHostByAddr
Этот метод реализует схему поиска имени хоста на основе файла hosts на основе IP-адресов. Логика, которую он хочет завершить, выглядит следующим образом:
- Входящий параметр представляет собой байтовый массив IP-адресов, например
new byte[] {127, 0, 0, 1}, сначала вызовите метод addrToString, чтобы преобразовать его в строку «127.0.0.1», которая больше не публикуется. - Сканирует каждую строку по указанному пути к файлу hosts и создает исключение FileNotFoundException, если файл не существует.
- Просмотрите содержимое каждой строки, если оно начинается со знака #, это означает содержание комментария к строке, игнорируйте его напрямую, в противном случае продолжайте.
- В стандартном случае содержимое может быть
127.0.0.1 localhost #local, после # — это содержимое комментария, поэтому вызовите метод removeComments, чтобы удалить его.#local, метод больше не публикуется. - Обработанный контент
127.0.0.1 localhost, а затем проверьте, включен ли входящий IP-адрес.Если есть, это означает, что это имя хоста, соответствующее IP-адресу.Извлеките имя хоста с помощью метода extractHost.localhost, метод больше не публикуется. - Как только имя хоста найдено, он не переходит вниз, а выходит из цикла и возвращает имя хоста.
public String getHostByAddr(byte[] addr) throws UnknownHostException {
String hostEntry;
String host = null;
String addrString = addrToString(addr);
try (Scanner hostsFileScanner = new Scanner(new File(hostsFile), "UTF-8")) {
while (hostsFileScanner.hasNextLine()) {
hostEntry = hostsFileScanner.nextLine();
if (!hostEntry.startsWith("#")) {
hostEntry = removeComments(hostEntry);
if (hostEntry.contains(addrString)) {
host = extractHost(hostEntry, addrString);
if (host != null) {
break;
}
}
}
}
} catch (FileNotFoundException e) {
throw new UnknownHostException("Unable to resolve address "
+ addrString + " as hosts file " + hostsFile
+ " not found ");
}
if ((host == null) || (host.equals("")) || (host.equals(" "))) {
throw new UnknownHostException("Requested address "
+ addrString
+ " resolves to an invalid entry in hosts file "
+ hostsFile);
}
return host;
}
Класс PlatformNameService
Класс определяется следующим образом:
private static final class PlatformNameService implements NameService
Этот класс является инкапсуляцией схемы синтаксического анализа, поставляемой с операционной системой. Два основных метода следующие. Поскольку эти два метода связаны с операционной системой, соответствующие локальные методы вызываются через интерфейс InetAddressImpl. lookupAllHostAddr и getHostByAddr.
public InetAddress[] lookupAllHostAddr(String host) throws UnknownHostException{
return impl.lookupAllHostAddr(host);
}
public String getHostByAddr(byte[] addr) throws UnknownHostException{
return impl.getHostByAddr(addr);
}
метод lookupAllHostAddr
Работа, которую необходимо выполнить в этом нативном методе, состоит в том, чтобы сначала получить соответствующий IP-адрес через интерфейс службы имен хостов, предоставляемый операционной системой, а затем сгенерировать массив объектов InetAddress, то есть сгенерировать структуру данных уровня Java. .
Код, реализованный Windows и unix-подобными операционными системами, относительно длинный и не будет здесь публиковаться Ядро состоит в использовании функции getaddrinfo для реализации разрешения имен и получения всех адресов, соответствующих имени хоста. Затем создайте массив объектов с помощью функции JNI NewObjectArray, затем создайте объект InetAddress с помощью функции JNI NewObject и установите значения свойств адреса и имени хоста, и, наконец, поместите объекты InetAddress в массив один за другим с помощью функции JNI SetObjectArrayElement.
Функция getaddrinfo используется для разрешения имен, которая может преобразовывать доменное имя в соответствующий IP-адрес и порт. Когда он ищет, он может обратиться к DNS-серверу, чтобы найти адрес, соответствующий указанному доменному имени, или он может быть в локальном файле hosts, или может быть в других службах имен. Как правило, каждому доменному имени соответствует несколько IP-адресов. Результат, полученный этой функцией, является указателем на структуру addrinfo.
| структура | параметр |
|
typedef struct addrinfo { int ai_flags; int ai_family; int ai_socktype; int ai_protocol; size_t ai_addrlen; char* ai_canonname; struct sockaddr* ai_addr; struct addrinfo* ai_next; } |
ai_addrlen must be zero or a null pointer ai_canonname must be zero or a null pointer ai_addr must be zero or a null pointer ai_next must be zero or a null pointer ai_flags:AI_PASSIVE,AI_CANONNAME,AI_NUMERICHOST ai_family: AF_INET,AF_INET6 ai_socktype:SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM ai_protocol:IPPROTO_IP, IPPROTO_IPV4, IPPROTO_IPV6 etc. |
метод getHostByAddr
Этот собственный метод используется для получения имени хоста на основе IP-адреса, входящий параметр — byte[], а возвращаемый — строка. Что ему нужно сделать, так это получить имя хоста через интерфейс службы имен хостов, предоставляемый операционной системой, а затем вернуть строку.
Коды, реализованные Windows и unix-подобными операционными системами, похожи.Здесь размещены только Windows.Основная логика: сначала получить входящие 4 байта через функцию GetByteArrayRegion JNI.Здесь, поскольку байты могут быть отрицательными числами, необходимо выполнить операцию Shift, затем получить имя хоста с помощью функции getnameinfo, наконец, поместить имя хоста в новый строковый объект с помощью функции JNI NewStringUTF.
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_java_net_Inet4AddressImpl_getHostByAddr(JNIEnv *env, jobject this,
jbyteArray addrArray) {
jstring ret = NULL;
char host[NI_MAXHOST + 1];
jbyte caddr[4];
jint addr;
struct sockaddr_in sa;
memset((char *)&sa, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
(*env)->GetByteArrayRegion(env, addrArray, 0, 4, caddr);
addr = ((caddr[0] << 24) & 0xff000000);
addr |= ((caddr[1] << 16) & 0xff0000);
addr |= ((caddr[2] << 8) & 0xff00);
addr |= (caddr[3] & 0xff);
sa.sin_addr.s_addr = htonl(addr);
sa.sin_family = AF_INET;
if (getnameinfo((struct sockaddr *)&sa, sizeof(struct sockaddr_in),
host, NI_MAXHOST, NULL, 0, NI_NAMEREQD)) {
JNU_ThrowByName(env, "java/net/UnknownHostException", NULL);
} else {
ret = (*env)->NewStringUTF(env, host);
if (ret == NULL) {
JNU_ThrowByName(env, "java/net/UnknownHostException", NULL);
}
}
return ret;
}
------------- Рекомендуем прочитать ------------
Резюме моей статьи за 2017 год — машинное обучение
Краткое изложение моих статей за 2017 год — Java и промежуточное ПО
Резюме моих статей 2017 года — глубокое обучение
Краткое изложение моих статей за 2017 год — исходный код JDK
Резюме моей статьи за 2017 год — обработка естественного языка
Резюме моих статей 2017 года — Java Concurrency
------------------рекламное время----------------
Меню официальной учетной записи было разделено на «распределенное», «машинное обучение», «глубокое обучение», «НЛП», «глубина Java», «ядро параллелизма Java», «исходный код JDK», «ядро Tomcat», и т.д. Там может быть один стиль, чтобы удовлетворить ваш аппетит.
Моя новая книга «Анализ дизайна ядра Tomcat» продана на Jingdong, и нуждающиеся друзья могут ее купить. Спасибо друзья.
Зачем писать «Анализ проектирования ядра Tomcat»
Добро пожаловать, чтобы следовать: