IOS 下三种 DNS 解析方式分析（LocalDns）

# 背景

最近在做 iOS 的 DNS 解析，顺便研究了下 iOS 端本地的 DNS 解析方式（localDNS）, 也就是不依赖 Http 请求，而是用原始的 API 进行解析，虽然有 HttpDNS 但是考虑到成本、第三方服务稳定性的问题，LocalDNS 仍然是一个很重要的部分，在 iOS 系统下，localDNS 的解析方式有三种，下面主要对三种方式进行下利弊分析及简单的原理介绍。

# 方式一

这个也是我一开始在项目中使用的方式。

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1：struct hostent	*gethostbyname(const char *);
2：struct hostent	*gethostbyname2(const char *, int);

两个函数作用完全一样，返回值一样，但是第一个只能用于 IPV4 的网络环境，而第二个则 IPV4 和 IPV6 都可使用，可以通过第二个参数传入当前的网络环境。

# 使用方式：

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CFAbsoluteTime start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();

   char   *ptr, **pptr;
   struct hostent *hptr;
   char   str[32];
   ptr = "www.meitu.com";
   NSMutableArray * ips = [NSMutableArray array];

    if((hptr = gethostbyname(ptr)) == NULL)
   {
       return;
   }

   for(pptr=hptr->h_addr_list; *pptr!=NULL; pptr  ) {
        NSString * ipStr = [NSString stringWithCString:inet_ntop(hptr->h_addrtype, *pptr, str, sizeof(str)) encoding:NSUTF8StringEncoding];
        [ips addObject:ipStr?:@""];
   }

   CFAbsoluteTime end = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
   NSLog(@"22222 === ip === %@ === time cost: %0.3fs", ips,end - start);

使用 gethostbyname 方法后会得到一个 struct, 也就是上文的 struct hostent *hptr：

代码语言：javascript复制

struct hostent {
	char	*h_name;	/* official name of host */
	char	**h_aliases;	/* alias list */
	int	h_addrtype;	/* host address type */
	int	h_length;	/* length of address */
	char	**h_addr_list;	/* list of addresses from name server */
#if !defined(_POSIX_C_SOURCE) || defined(_DARWIN_C_SOURCE)
#define	h_addr	h_addr_list[0]	/* address, for backward compatibility */
#endif /* (!_POSIX_C_SOURCE || _DARWIN_C_SOURCE) */
};

# 参数解析：

• hostent->h_name 表示的是主机的规范名。例如 www.baidu.com 的规范名其实是 www.a.shifen.com。
• hostent->h_aliases 表示的是主机的别名 www.baidu.com 的别名就是他自己。有的时候，有的主机可能有好几个别名，这些，其实都是为了易于用户记忆而为自己的网站多取的名字。
• hostent->h_addrtype 表示的是主机 ip 地址的类型，到底是 ipv4 (AF_INET)，还是 pv6 (AF_INET6)
• hostent->h_length 表示的是主机 ip 地址的长度
• hostent->h_addr_lisst 表示的是主机的 ip 地址，注意，这个是以网络字节序存储的。不要直接用 printf 带 % s 参数来打这个东西，会有问题的哇。所以到真正需要打印出这个 IP 的话，需要调用 const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t cnt) ，来把它转成 char。详细使用见上文

# 缺点：

• 在进行网络切换的时候小概率卡死，自测十次有一两次左右。
• 在本地的 LocalDns 被破坏的时候会必卡死 30 秒，然后返回 nil 。
• 缓存是个玄学东西，他会对自己解析出来的 IP 进行缓存（可能是运营商缓存）缓存时间不确定，有可能我即使切换了无数个网络，但是从早到晚同一个域名总是解析出同样的 IP，
• 网上说的比较多的问题

# 方式二

除了经常用到的 gethostbyname (3) 和 gethostbyaddr (3) 函数以外，Linux (以及其它 UNIX/UNIX-like 系统) 还提供了一套用于在底层处理 DNS 相关问题的函数 (这里所说的底层仅是相对 gethostbyname 和 gethostbyaddr 两个函数而言). 这套函数被称为地址解析函数 (resolver functions)。曾经尝试过这个方式...

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int		res_query __P((const char *, int, int, u_char *, int));
函数原型为：
int res_query(const char *dname, int class, int type, unsigned char *answer, int anslen)

这个方式需要在项目中添加 libresolv.tbd 库，因为要依赖于库中的函数去解析。 res_query 用来发出一个指定类 (由参数 class 指定) 和类型 (由参数 type 指定) 的 DNS 询问. dname 是要查询的主机名。返回信息被存储在 answser 指向的内存区域中。信息的长度不能大于 anslen 个字节。这个函数会创建一个 DNS 查询报文并把它发送到指定的 DNS 服务器。

# 使用方式

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CFAbsoluteTime start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();

    unsigned char auResult[512];
    int nBytesRead = 0;

    nBytesRead = res_query("www.meitu.com", ns_c_in, ns_t_a, auResult, sizeof(auResult));

    ns_msg handle;
    ns_initparse(auResult, nBytesRead, &handle);

    NSMutableArray *ipList = nil;
    int msg_count = ns_msg_count(handle, ns_s_an);
    if (msg_count > 0) {
        ipList = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:msg_count];
        for(int rrnum = 0; rrnum < msg_count; rrnum  ) {
            ns_rr rr;
            if(ns_parserr(&handle, ns_s_an, rrnum, &rr) == 0) {
                char ip1[16];
                strcpy(ip1, inet_ntoa(*(struct in_addr *)ns_rr_rdata(rr)));
                NSString *ipString = [[NSString alloc] initWithCString:ip1 encoding:NSASCIIStringEncoding];
                if (![ipString isEqualToString:@""]) {

                    //将提取到的IP地址放到数组中
                    [ipList addObject:ipString];
                }
            }
        }
        CFAbsoluteTime end = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
        NSLog(@"11111 === ip === %@ === time cost: %0.3fs", ipList,end - start);
    }

# 参数解析

由于该逻辑是 Linux 底层提供的代码，苹果用宏做了一次封装，具体的函数含义还需要对 Linux 内核的理解，这里放一篇参考资料

# 优点：

• 在 LocalDns 被破坏掉的情况下能及时响应不会延迟。
• 没有缓存，缓存由开发者控制

# 缺点

• 在进行网络切换时候 3G/4G 切 wify 高概率出现卡死 这一个缺点是比较致命的，所以没有再继续使用。

# 方式三

苹果原生的 DNS 解析

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Boolean CFHostStartInfoResolution (CFHostRef theHost, CFHostInfoType info, CFStreamError *error);

# 使用方法：

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Boolean result,bResolved;
CFHostRef hostRef;
CFArrayRef addresses = NULL;
NSMutableArray * ipsArr = [[NSMutableArray alloc] init];

CFStringRef hostNameRef = CFStringCreateWithCString(kCFAllocatorDefault, "www.meitu.com", kCFStringEncodingASCII);

hostRef = CFHostCreateWithName(kCFAllocatorDefault, hostNameRef);
CFAbsoluteTime start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
result = CFHostStartInfoResolution(hostRef, kCFHostAddresses, NULL);
if (result == TRUE) {
    addresses = CFHostGetAddressing(hostRef, &result);
}
bResolved = result == TRUE ? true : false;

if(bResolved)
{
    struct sockaddr_in* remoteAddr;
    for(int i = 0; i < CFArrayGetCount(addresses); i  )
    {
        CFDataRef saData = (CFDataRef)CFArrayGetValueAtIndex(addresses, i);
        remoteAddr = (struct sockaddr_in*)CFDataGetBytePtr(saData);

        if(remoteAddr != NULL)
        {
            //获取IP地址
            char ip[16];
            strcpy(ip, inet_ntoa(remoteAddr->sin_addr));
            NSString * ipStr = [NSString stringWithCString:ip encoding:NSUTF8StringEncoding];
            [ipsArr addObject:ipStr];
        }
    }
}
CFAbsoluteTime end = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
NSLog(@"33333 === ip === %@ === time cost: %0.3fs", ipsArr,end - start);
CFRelease(hostNameRef);
CFRelease(hostRef);

# 参数解析：

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/*
 *  CFHostStartInfoResolution()
 *  
 *  Discussion:
 *	Performs a lookup for the given host.  It will search for the
 *	requested information if there is no other active request.
 *	Previously cached information of the given type will be released.
 *  
 *  Mac OS X threading:
 *	Thread safe
 *  
 *  Parameters:
 *
 *	theHost:  //需要被解决的CFHostRef的对象
 *	  The CFHostRef which should be resolved. Must be non-NULL. If
 *	  this reference is not a valid CFHostRef, the behavior is
 *	  undefined.
 *
 *	info: 返回值的类型 数组/Data/string..
 *	  The enum representing the type of information to be retrieved.
 *	  If the value is not a valid type, the behavior is undefined.
 *
 *	error: 错误
 *	  A reference to a CFStreamError structure which will be filled
 *	  with any error information should an error occur.  May be set
 *	  to NULL if error information is not wanted.
 *  
 *  Result: 解析结果成功还是失败
 *	Returns TRUE on success and FALSE on failure.  In asynchronous
 *	mode, this function will return immediately.  In synchronous
 *	mode, it will block until the resolve has completed or until the
 *	resolve is cancelled.
 *  
 */
CFN_EXPORT __nullable CFArrayRef
CFHostGetAddressing(CFHostRef theHost, Boolean * __nullable hasBeenResolved) CF_AVAILABLE(10_3, 2_0);

# 优点：

• 在网络切换时候不会卡顿。

# 缺点：

• 在本地 DNS 被破坏的情况下会出现卡死的现象 (卡 30s)

# 总结：

以上三个方法除了第二个方法会在网络切换时候卡死不可用之外，其他两个方法都是可选择的，关于那个本地 LocalDns 破坏会卡死的问题看来是无法避免，不过开发者可以自行通过 ping 等方式来判断 LocalDns 的正确性，在被破坏的情况下使用 httpDns 来进行解析即可。具体的 demo 可以到这里查看

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