Java：JDK中IPv4和IPv6处理及域名缓存介绍

川长思鸟来 2024-03-23 15:16 65阅读 0赞

以下以JDK8为例说明对IPv4和IPv6是如何处理的。

## 一、常用代码 ##

一般情况下，使用如下代码可以获取到域名/主机名对应的多个IP，其中部分是IPv4的，部分是IPv6的：

try {
    	InetAddress[] addrs = InetAddress.getAllByName(host);
    
    	for (InetAddress addr : addrs) {
    		System.out.println(addr);
    	}
    } catch (UnknownHostException e) {
    	e.printStackTrace();
    }

> TEST-NOTEBOOK/172.16.109.99  
> TEST-NOTEBOOK/25.38.108.104  
> TEST-NOTEBOOK/fe80:0:0:0:cc19:d6ad:fa78:db29%14  
> TEST-NOTEBOOK/fe80:0:0:0:81e:a44d:98e5:62cf%8

如果添加了JVM参数-Djava.net.preferIPv4Stack=true，则执行结果为：

> TEST-NOTEBOOK/172.16.109.99  
> TEST-NOTEBOOK/25.38.108.104

设置java.net.preferIPv4Stack=false与不设置java.net.preferIPv4Stack效果一样

## 二、执行过程分析 ##

下面一起来分析一下整个执行过程：

1.InetAddress.getAllByName(..)内部实际调用的是红框中的方法

![1e030dfb65d141dcbb0e145104e43498.png][]

2.上述方法中实际获取IP的方法如下：

![14f12431fd5a4662813f2f2d7a50ce04.png][]

3.上述方法实际调用的方法定义如下：

![ec652ee761d647bfaec8640fc5eb787d.png][]

4.impl是在类的static方法中初始化的：

![8d190b0461644878bc94f00c4ae2a163.png][]

5.InetAddressImplFactory的代码如下

![beb513490cff42b0afa0e1c351c8cc74.png][]

可以看出impl最终采用Inet6AddressImpl还是Inet4AddressImpl，实际是根据native方法isIPv6Supported()决定的。另外Inet6AddressImpl支持IPv6和IPv4双栈，Inet4AddressImpl只支持IPv栈。

6.从JDK源码InetAddressImplFactory.c中可以找到实际调用的代码：

![249a7330b47249e4a6bbbf948d61b04f.png][]

从中可看到实际是调用方法：ipv6\_available()

7.从JDK源码net\_util.c中可以找到ipv6\_available()的定义：

![49f5e303d83d4395aa2c9db1c343a4b9.png][]

从中可以看到ipv6\_available()的返回值是由常量IPv6\_available决定的，常量IPv6\_available的值 是由IPv6\_supported() 和 preferIPv4Stack决定的，

> 若配置JVM参数-Djava.net.preferIPv4Stack=false，则IPv6\_available=0
> 
> 若JDK所在系统不支持IPv6，则IPv6\_available=0

8.判断系统是否支持IPv6的代码在net\_util\_md.c中

![f1ba2f52d95845e1ad8b632d29b518f3.png][]

可以看到是通过尝试创建IPv6的socket来判断系统是否支持IPv6的

## 三、其它问题说明 ##

### 1.JVM参数java.net.preferIPv6Addresses的用途 ###

java.net.preferIPv6Addresses也是在java.net.InetAddress中定义的：

![169e6fc0c5aa4ae1a92250908c9047ea.png][]

会在java.net.Inet6AddressImpl中使用到：

![250ccbd402dc4a90811f45764354e332.png][]

主要是用来生成IPv6格式的通配符地址和回路地址

### 2.域名缓存时长配置方式 ###

(1)JDK中提供机制对找得到IP地址的域名和找不到IP地址的域名分别缓存，代码在java.net.Inet6AddressImpl中：

![b995916a53cf480091c204b8f710e138.png][]

(2)这两种缓存的默认过期时长不同，代码在sun.net.InetAddressCachePolicy中：

> a、找得到IP地址的域名的缓存：30s
> 
> b、找不到IP地址的域名的缓存：10s

可以通过如下代码分别获取到过期时长：

sun.net.InetAddressCachePolicy.get();
    sun.net.InetAddressCachePolicy.getNegative();

![6b3a885965f445cfb93d415bc9603cb5.png][]

可以通过如下JVM参数进行修改

a、找得到IP地址的域名的缓存

> networkaddress.cache.ttl  
> sun.net.inetaddr.ttl

b、找不到IP地址的域名的缓存

> networkaddress.cache.negative.ttl  
> sun.net.inetaddr.negative.ttl

![175b66b4ce134884b289e00bd2077d57.png][]

参考源码：

java.net.InetAddress  
java.net.Inet6Address  
java.net.Inet4Address  
sun.net.InetAddressCachePolicy  
net\_util.c  
net\_util\_md.c  
InetAddressImplFactory.c

参考文档

[Networking Properties][]

[1e030dfb65d141dcbb0e145104e43498.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/d3d4785555194de9b724446de5b906d0.png
[14f12431fd5a4662813f2f2d7a50ce04.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/b04210766f194f769a586bbcb9efed2f.png
[ec652ee761d647bfaec8640fc5eb787d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/98855d2b515340ceb1ea5654bfbc88d1.png
[8d190b0461644878bc94f00c4ae2a163.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/05d8f0b1ada74d84b96a1ec3f626acfe.png
[beb513490cff42b0afa0e1c351c8cc74.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/68adc8af477d44788c1f94eb19062bd6.png
[249a7330b47249e4a6bbbf948d61b04f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/778e1722c61a46a4abf1a6f23c1a5b67.png
[49f5e303d83d4395aa2c9db1c343a4b9.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/364655eea9b5438fa21a6c2f499e5564.png
[f1ba2f52d95845e1ad8b632d29b518f3.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/9865047e447343ce837660f367ccc7fb.png
[169e6fc0c5aa4ae1a92250908c9047ea.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/8021afcdea594fa48e908aed47fefb87.png
[250ccbd402dc4a90811f45764354e332.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/d4630459f38c42ab95a0af4a6ab6774b.png
[b995916a53cf480091c204b8f710e138.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/9aad14ecf1bd408bbec537de05035b41.png
[6b3a885965f445cfb93d415bc9603cb5.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/e4de4bb3a2b2442c91490fe386227e86.png
[175b66b4ce134884b289e00bd2077d57.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/494cd42ee30d43edbe6dea92cade3be2.png
[Networking Properties]: https://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/net/properties.html

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