Chrome是如何实现DNS的解析

DNS解析是一种非常常见的解析方式，来看一下百度百科的说明：

DNS（Domain Name System，域名系统），因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。通过主机名，最终得到该主机名对应的IP地址的过程叫做域名解析（或主机名解析）。DNS协议运行在UDP协议之上，使用端口号53。在RFC文档中RFC 2181对DNS有规范说明，RFC 2136对DNS的动态更新进行说明，RFC 2308对DNS查询的反向缓存进行说明。

简单点说就是我们想登陆某一个网页，只需要记住有主观意义的域名，比如说www.bytedance.com, www.baidu.com, www.sina.cn 等等，甚至可以简单地把dns理解为一个key-value的分布式数据库，其中key值就是域名，而value就是域名对应的ip地址，这里并不是一一对应的关系，一个域名可以对应多个ip地址，这样做是为了防止当一个ip地址不可用时，可以切换到另一个ip地址，从而不会影响用户的业务。

关于dns的原理我们就简单介绍到这里，今天我们要讲的是chromium是如何实现dns解析的。大家可能对chromiun有点陌生，但我相信很多人一定都用过chrome浏览器，实际上chromiun就是chrome的项目源码名称，可不要小瞧chrome浏览器，其复杂程度不亚于一个操作系统，甚至你可以直接把chrome浏览器看成一个web操作系统，关于这个项目有很多值得学习的地方，比如说它的多进程调度，渲染器的使用，浏览器加速算法等等，在这里我们只关注它对于网络部分的实现.

Chromium中关于网络方面的实现均在net库中，实现了包括dns、http、udp、ftp、quic等等大家熟知的协议，大家感兴趣的话可以去网上下载chromium的源代码。

dns的代码路径是 src/net/dns, 通过下图可以看到文件有很多个，如果一个个点进去看，既浪费时间又很难真正理解dns的精髓。

下面我就带大家看一看chrome对于dns解析的实现：

第一步首先关注核心函数，这里的核心函数是指dns整个模块对外的一个接口，简单点说就是当用户在浏览器中输入网址时，主进程便会调用dns模块中的这个文件来获取相应的ip地址，而这里的核心函数就位于 host_resolver_impl.cc 中，其核心函数为：
int HostResolverImpl::Resolve(const RequestInfo& info,
RequestPriority priority,
AddressList* addresses,
const CompletionCallback& callback,
RequestHandle* out_req,
const BoundNetLog& source_net_log) ；

Key key = GetEffectiveKeyForRequest(info, source_net_log);
这里的key值时根据info得出的一组可以唯一标志dns中一种主机解析job，关于job的概念等会就会提到。

int rv = ResolveHelper(key, info, addresses, source_net_log);
可以看到在这里又新引入了一个ResolveHelper函数，这个函数的作用时根据计算得到的key值以及info值，依次判断是否为ip，能否从cache中得到，能否从host中得到，这个函数可以理解为一个辅助的解析函数。

JobMap::iterator jobit = jobs_.find(key);
Job* job;

加入辅助解析函数并未找到需要的ip地址，并且之前未启动相同的job(这里通过find函数来查找指定key值的job是否存在)，则需要启动一个job来进行相应的dns解析，关于dns解析，这里有两种方式：

一种是要提到一个函数getaddrinfo(), 这个函数可以根据域名得到相应的ip地址，并且既可以用在ipv4上，也可以用在ipv6上，但由于其是一个系统级别的调用，因此是一个阻塞调用，chrome将这种方式称之为ProcTask方式：

而另外一种调用方式则是chromium按照dns协议规范，通过异步非阻塞的调用方式，实现了getaddrinfo()函数，这种方式被称之为DnsTask。

那究竟如何选择使用哪种方式来进行dns解析呢？还是要看代码，下面这些代码时job类中start()方法的实现：
void Start() override {
DCHECK_LE(num_occupied_job_slots_, 1u);
…
// Caution: Job::Start must not complete synchronously.
if (!system_only && had_dns_config_ &&
!ResemblesMulticastDNSName(key_.hostname)) {
StartDnsTask(); //满足上述条件后才使用DnsTask
} else {
StartProcTask(); //其余情况均使用ProcTask
}
}
当满足系统未指定解析方式、dns已经配置完成主机名满足一定条件才可以使用DnsTask，其余情况均使用ProcTask。

先来说一下ProcTask，这种方式较为简单，其最终回调用到函数SystemHostResolverCall() 中去, 而这个函数只是对 getaddrinfo() 做了一层封装而已，逻辑相对简单一些，感兴趣的同学可以去看一下源码，位置是在host_resolver.cc这个文件里。

DnsTask相对来说就复杂一些，简单点说就是通过调用StartA()，紧接着再调用
dns_query.cc、dns_transaction.cc，同时调用udp协议获取fd，然后将这个fd注册到网络库的io线程事件循环中，从而使得dns解析流程统一写到了异步回调的编程框架中。

好了，关于chromium中dns的解析暂时先说到这里，后续如果有更进一步的解析，我会及时更新并分享出来的。