grpc源碼分析之域名解析
阿新 • • 發佈：2017-05-27
spl 取ip地址 read fun 一個 通過 base 設置 sched
環境：
win7_x64，VS2015、grpc_1.3.1
場景：
在客戶端中使用grpc連接服務器，在多次輸入非法的地址後，再次輸入正確的地址連出現連接超時的現象。侯捷先生說過“源碼面前，了無秘密”，所以開始分析grpc源碼
使用GRPC進行連接的例子：
///< 創建通道 std::shared_ptr<grpc::Channel> channel = grpc::CreateChannel("127.0.0.1:8080", grpc::InsecureChannelCredentials()); ///< 3秒超時 gpr_timespec tm_out{3, 0, GPR_TIMESPAN};///< 等待連接 bool connected = channel->WaitForConnected<gpr_timespec>(tm_out); if(connected) { std::cout << "connect success!" << std::endl; } else { std::cout << "connect fail!" << std::endl; }
分析GRPC域名解析過程：
一、創建通道
1.1 創建通道證書
有非安全的InsecureChannelCredentials，還有一個安全的SecureChannelCredentials，這裏我們使用非安全的通道
grpc::InsecureChannelCredentials()
1.2 創建通道，在grpc_channel_create_with_builder（channel.c）函數中
grpc_channel *grpc_channel_create_with_builder( grpc_exec_ctx *exec_ctx, grpc_channel_stack_builder *builder, grpc_channel_stack_type channel_stack_type) { ...... channel->target = target; channel->is_client =grpc_channel_stack_type_is_client(channel_stack_type); ...... grpc_compression_options_init(&channel->compression_options); for (size_t i = 0; i < args->num_args; i++) { if (0 == strcmp(args->args[i].key, GRPC_ARG_DEFAULT_AUTHORITY)) { if (args->args[i].type != GRPC_ARG_STRING) { gpr_log(GPR_ERROR, "%s ignored: it must be a string", GRPC_ARG_DEFAULT_AUTHORITY); } else { channel->default_authority = grpc_mdelem_from_slices( exec_ctx, GRPC_MDSTR_AUTHORITY, grpc_slice_intern( grpc_slice_from_static_string(args->args[i].value.string))); } } ...... } done: grpc_channel_args_destroy(exec_ctx, args); return channel; }
1.2.1 設置通道連接的目標（即服務器地址）
1.2.2 設置通道類型為客戶端通道（GRPC_CLIENT_CHANNEL），有6種通道類型，有一些是負載均衡使用的，在channel_stack_type.h文件中定義。
1.2.3 設置默認的權限
二、域名解析
2.1 開始解析（dns_resolver.c）
static void dns_start_resolving_locked(grpc_exec_ctx *exec_ctx, dns_resolver *r) { GRPC_RESOLVER_REF(&r->base, "dns-resolving"); GPR_ASSERT(!r->resolving); r->resolving = true; r->addresses = NULL; grpc_resolve_address( exec_ctx, r->name_to_resolve, r->default_port, r->interested_parties, grpc_closure_create(dns_on_resolved_locked, r, grpc_combiner_scheduler(r->base.combiner, false)), &r->addresses); }
grpc_resolve_address就是一個函數指針，在不同的平臺下，指向不同的函數；在windows平臺下則指向resolve_address_impl函數（resolve_address_windows.c）
2.2 設置解析名稱並在另一線程進行請求
static void resolve_address_impl(grpc_exec_ctx *exec_ctx, const char *name, const char *default_port, grpc_pollset_set *interested_parties, grpc_closure *on_done, grpc_resolved_addresses **addresses) { request *r = gpr_malloc(sizeof(request)); grpc_closure_init(&r->request_closure, do_request_thread, r, grpc_executor_scheduler); r->name = gpr_strdup(name); r->default_port = gpr_strdup(default_port); r->on_done = on_done; r->addresses = addresses; grpc_closure_sched(exec_ctx, &r->request_closure, GRPC_ERROR_NONE); }
解析過程是通過do_request_thread函數完成的，這裏進行打包，在另一個地方進行調用
static void executor_push(grpc_exec_ctx *exec_ctx, grpc_closure *closure, grpc_error *error) { gpr_mu_lock(&g_executor.mu); if (g_executor.shutting_down == 0) { grpc_closure_list_append(&g_executor.closures, closure, error); maybe_spawn_locked(); } gpr_mu_unlock(&g_executor.mu); }
添加解析操作到全局變量g_executor.closures中，然後調用maybe_spawn_locked函數。
static void maybe_spawn_locked() { if (grpc_closure_list_empty(g_executor.closures) == 1) { return; } if (g_executor.shutting_down == 1) { return; } if (g_executor.busy != 0) { /* Thread still working. New work will be picked up by already running * thread. Not spawning anything. */ return; } else if (g_executor.pending_join != 0) { /* Pickup the remains of the previous incarnations of the thread. */ gpr_thd_join(g_executor.tid); g_executor.pending_join = 0; } /* All previous instances of the thread should have been joined at this point. * Spawn time! */ g_executor.busy = 1; GPR_ASSERT(gpr_thd_new(&g_executor.tid, closure_exec_thread_func, NULL, &g_executor.options)); g_executor.pending_join = 1; }
如果隊列g_executor.closures為空或者是已經關閉，直接返回。
如果g_executor.busy !=0 表示解析線程已經被創建，直接返回，解析線程會依次從隊列中取出待解析的名稱，進行解析。
如果上面都沒有執行，則調用gpr_thd_new函數創建解析線程。
2.3 在線程函數中，依次從隊列中取出待解析的對象調用do_request_thread函數
static void closure_exec_thread_func(void *ignored) { grpc_exec_ctx exec_ctx = GRPC_EXEC_CTX_INIT; while (1) { gpr_mu_lock(&g_executor.mu); if (g_executor.shutting_down != 0) { gpr_mu_unlock(&g_executor.mu); break; } if (grpc_closure_list_empty(g_executor.closures)) { /* no more work, time to die */ GPR_ASSERT(g_executor.busy == 1); g_executor.busy = 0; gpr_mu_unlock(&g_executor.mu); break; } else { grpc_closure *c = g_executor.closures.head; grpc_closure_list_init(&g_executor.closures); gpr_mu_unlock(&g_executor.mu); while (c != NULL) { grpc_closure *next = c->next_data.next; grpc_error *error = c->error_data.error; #ifndef NDEBUG c->scheduled = false; #endif c->cb(&exec_ctx, c->cb_arg, error); GRPC_ERROR_UNREF(error); c = next; } grpc_exec_ctx_flush(&exec_ctx); } } grpc_exec_ctx_finish(&exec_ctx); }
cb函數是在打包時設置的，其實就是do_request_thread函數，詳看2.2
2.4 do_request_thread函數直接調用blocking_resolve_address_impl函數進行處理
static grpc_error *blocking_resolve_address_impl( const char *name, const char *default_port, grpc_resolved_addresses **addresses) {
struct addrinfo hints; struct addrinfo *result = NULL, *resp; char *host; char *port; int s; size_t i; grpc_error *error = GRPC_ERROR_NONE; /* parse name, splitting it into host and port parts */ gpr_split_host_port(name, &host, &port); ......if (port == NULL) { ...... port = gpr_strdup(default_port); } /* Call getaddrinfo */ memset(&hints, 0, sizeof(hints)); hints.ai_family = AF_UNSPEC; /* ipv4 or ipv6 */ hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; /* stream socket */ hints.ai_flags = AI_PASSIVE; /* for wildcard IP address */ GRPC_SCHEDULING_START_BLOCKING_REGION; s = getaddrinfo(host, port, &hints, &result);
......
}
首先，從名稱中獲取主機名和端口
如果名稱中沒有端口，則使用默認的端口代替
然後，調用getaddrinfo函數獲取IP地址
分析連接超時的過程：
1. 設置非法（不存在）的名稱
2. 調用getaddrinfo函數進行解析
因為名稱不存在，但是域名解析服務器可能認為名稱是"存在"的，只是沒有找到而已，所以需要更多的時間來進行查找。
3. getaddrinfo函數是阻塞的，在函數返回之前其他的名稱只是簡單添加到了隊列之中，並沒有立即進行解析。
4. 多次輸入非法的名稱之後，導致隊列過長，即使設置了合法的名稱，但是還沒有對它進行解析，最後3秒超時。
解決方案：
1. 只允許輸入合法IP地址，這樣不會進行名稱解析或解析立即返回，可以利用正則表達式對輸入IP進行合法性校驗。
2. 域名解析交給其他的第三方庫完成，將獲取的合法IP設置給GRPC使用
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