DNS查询lookupdns程序分析-上—StateThreads示例程序介绍

lookupdns 是 StateThreads 官网提供的一个示例程序，用协程来并发查询多个域名 IP 信息，用法如下：

复制代码

lookupdns srs.xianwaizhiyin.net ffmpeg.xianwaizhiyin.net

lookupdns 的调试环境搭建请阅读《StateThreads调试环境搭建》

lookupdns 程序主要由两个文件组成 lookupdns .c 跟 res.c，整体的函数流程如下：

上图查询了两个域名的 dns 信息，由于使用了协程，所以两个 dns 请求几乎是同一时间发出去的，我们可以用 tcpdump + wireshark 抓包看看，命令如下：

复制代码

sudo tcpdump port 53 -w dns_st.pcap

提示：dns 协议用的默认端口是 53，dns.pcap 可在 GitHub 上进行下载。

从上图可以看出，不是先查询完 srs.xianwaizhiyin.net 再查 ffmpeg.xianwaizhiyin.net 的，而是一起发出查询。从 9.35 ~ 9.40，查询两次 dns 一共花了 0.05 秒。

如果我们修改一下代码，不使用协程，看看整个通信过程是怎样的，代码如下：

tcpdump 抓包如下：

复制代码

sudo tcpdump port 53 -w dns_notst.pcap

dns.pcap 可在 GitHub 上进行下载。

可以看到，如果不使用协程，需要等到 srs.xianwaizhiyin.net 的查询结果返回，才能再发出第二个请求。从0 ~ 0.07，查询两次 dns 一共花了 0.07 秒，比使用协程慢了一点。

这就是协程的魅力。

虽然 lookupdns 程序开了 2 个协程，但是他整个进程还是只有 1 个线程的。多个协程是占用一个线程里面的时间片的。单个协程占用的内存是低于单个线程的，而且协程切换的上下文消耗会少一些。

上下文切换其实也是执行的一段汇编指令/机器码，假设从协程A 切换到协程B 需要执行 10 条汇编指令，而从线程A 切换到线程B 需要执行 20 条汇编指令，那就可以说，线程切换的消耗比协程切换高一倍。

那是不是只有必须用 StateThreads 协程才能实现上面这种单线程并发查询 dns 的效果呢？

其实不是，还有另一种方法，就是自己调用 epoll 来实现这个功能，伪代码如下；

scss 复制代码

int socket_fd1 = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)
int socket_fd2 = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)

sendto(socket_fd2,www.baidu.net)
sendto(socket_fd1,www.xianwaizhiyin.net)

//监听两个 fd 的变化
epoll(socket_fd1,socket_fd2)

//变化到了，循环调 recvform()
recvform(socket_fdx)

但是这样把 request （请求）跟 response （回调）分离了，代码看起来不是特别优雅。但是可能上面的做法性能会更高一些的，因为上面的伪代码没有使用到协程功能，不需要切换协程来执行两次 sendto。

上面的两次 sendto 中间是没有任何东西的。是连续调用的。

StateThreads 协程的底层也用了 epoll ，这个我们后面会讲到。

现在我们已经基本了解了协程的好处，下面让我们继续学习 lookupdns 程序的并发原理，请看《lookupdns程序分析-下》

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