环境：
win7_x64，VS2015、grpc_1.3.1
场景：
在客户端中使用grpc连接服务器，在多次输入非法的地址后，再次输入正确的地址连出现连接超时的现象。侯捷先生说过“源码面前，了无秘密”，所以开始分析grpc源码
使用GRPC进行连接的例子：
///< 创建通道
std::shared_ptr<grpc::Channel> channel = grpc::CreateChannel("127.0.0.1:8080", grpc::InsecureChannelCredentials());
///< 3秒超时
gpr_timespec tm_out{3, 0, GPR_TIMESPAN};
///< 等待连接
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域名解析过程：
一、创建通道
1.1 创建通道证书
有非安全的InsecureChannelCredentials，还有一个安全的SecureChannelCredentials，这里我们使用非安全的通道
grpc::InsecureChannelCredentials()
1.2 创建通道，在grpc_channel_create_with_builder（channel.c）函数中
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 设置通道连接的目标（即服务器地址）
1.2.2 设置通道类型为客户端通道（GRPC_CLIENT_CHANNEL），有6种通道类型，有一些是负载均衡使用的，在channel_stack_type.h文件中定义。
1.2.3 设置默认的权限
二、域名解析
2.1 开始解析（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就是一个函数指针，在不同的平台下，指向不同的函数；在windows平台下则指向resolve_address_impl函数（resolve_address_windows.c）。
dns_on_resolved_locked函数用于处理dns解析的结果，如果解析失败，则会在一段时间后再次发送一个解析请求。
2.2 设置解析名称并在另一线程进行请求
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);
}
解析过程是通过do_request_thread函数完成的，这里进行打包，在另一个地方进行调用
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变量g_executor.closures中，然后调用maybe_spawn_locked函数。
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;
}
如果队列g_executor.closures为空或者是已经关闭，直接返回。
如果g_executor.busy !=0 表示解析线程已经被创建，直接返回，解析线程会依次从队列中取出待解析的名称，进行解析。
如果上面都没有执行，则调用gpr_thd_new函数创建解析线程。
2.3 在线程函数中，依次从队列中取出待解析的对象调用do_request_thread函数
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函数是在打包时设置的，其实就是do_request_thread函数，详看2.2
2.4 do_request_thread函数直接调用blocking_resolve_address_impl函数进行处理
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，从名称中获取主机名和端口
如果名称中没有端口，则使用默认的端口代替
然后，调用getaddrinfo函数获取IP地址
2.5 dns解析结果的处理dns_on_resolved_locked
static void dns_on_resolved_locked(grpc_exec_ctx *exec_ctx, void *arg,
grpc_error *error) {
if (r->addresses != NULL) {
grpc_lb_addresses *addresses = grpc_lb_addresses_create(
r->addresses->naddrs, NULL /* user_data_vtable */);
for (size_t i = 0; i < r->addresses->naddrs; ++i) {
grpc_lb_addresses_set_address(
addresses, i, &r->addresses->addrs[i].addr,
r->addresses->addrs[i].len, false /* is_balancer */,
NULL /* balancer_name */, NULL /* user_data */);
}
} else {
grpc_closure_init(&r->on_retry, dns_on_retry_timer_locked, r,
grpc_combiner_scheduler(r->base.combiner, false));
grpc_timer_init(exec_ctx, &r->retry_timer, next_try, &r->on_retry, now);
}
}
如果r->addresses == NULL，则解析失败，插入dns_on_retry_timer_locked函数在下个时间后调用。
static void dns_on_retry_timer_locked(grpc_exec_ctx *exec_ctx, void *arg,
grpc_error *error) {
dns_resolver *r = arg;
r->have_retry_timer = false;
if (error == GRPC_ERROR_NONE) {
if (!r->resolving) {
dns_start_resolving_locked(exec_ctx, r);
}
}
GRPC_RESOLVER_UNREF(exec_ctx, &r->base, "retry-timer");
}
dns_on_retry_timer_locked调用dns_start_resolving_locked函数重新开始解析请求2.1，解析失败的请求并不会被直接删除，而是进行多次尝试。
分析连接超时的过程：
1. 设置非法（不存在）的名称
2. 调用getaddrinfo函数进行解析
因为名称不存在，但是域名解析服务器可能认为名称是"存在"的，只是没有找到而已，所以需要更多的时间来进行查找。
3. getaddrinfo函数是阻塞的，在函数返回之前其他的名称只是简单添加到了队列之中，并没有立即进行解析。
4. 多次输入非法的名称之后，非法的解析请求被没有被直接删除，而是多长尝试重新请求，最后导致队列过长，即使设置了合法的名称，但是还没有对它进行解析，结果就是3秒超时。
解决方案：
1. 只允许输入合法IP地址，这样不会进行名称解析或解析立即返回，可以利用正则表达式对输入IP进行合法性校验。
2. 域名解析交给其他的第三方库完成，将获取的合法IP设置给GRPC使用