Node.js dns 模块深入解析

dns 模块是 Node.js 的核心模块之一，提供了域名系统（DNS）查询功能，允许开发者将域名解析为 IP 地址、反向解析 IP 地址为域名，以及查询各种 DNS 记录（如 MX、TXT、SRV 等）。

一、模块引入与基本概念

const dns = require('dns');

DNS 的核心功能是将人类可读的域名（如 www.example.com）转换为机器可读的 IP 地址（如 192.0.2.1）。Node.js 的 dns 模块封装了这一过程，提供了编程接口。

1. 解析方式

Node.js 的 dns 模块提供两种解析方式：

• 底层操作系统解析：使用 dns.lookup()，依赖操作系统的 getaddrinfo 功能，不经过网络通信。
• 网络 DNS 查询：使用 dns.resolve() 等方法，直接连接 DNS 服务器进行查询。

二、核心方法详解

1. dns.lookup(hostname[, options], callback)

功能：将域名解析为第一个找到的 IPv4 或 IPv6 地址（类似 ping 命令的行为）。

参数：

• hostname：要解析的域名。
• options（可选）：
  • family：指定 IP 版本（4 或 6）。
  • hints：设置查询类型（如 dns.ADDRCONFIG）。
  • all：设为 true 时返回所有地址。
• callback：回调函数，参数为 (err, address, family)。

示例：

dns.lookup('www.example.com', (err, address, family) => {
  if (err) throw err;
  console.log(`IP: ${address}, 版本: IPv${family}`);
});

2. dns.resolve(hostname[, rrtype], callback)

功能：查询指定类型的 DNS 记录，返回数组。

参数：

• rrtype：记录类型，默认为 'A'（IPv4）。
  • 'A'：IPv4 地址。
  • 'AAAA'：IPv6 地址。
  • 'MX'：邮件交换记录。
  • 'TXT'：文本记录。
  • 'SRV'：服务记录。
  • 'PTR'：反向解析（用于 dns.reverse）。
  • 'NS'：域名服务器记录。
  • 'CNAME'：别名记录。
  • 'SOA'：授权记录。

示例：

dns.resolve('example.com', 'MX', (err, records) => {
  if (err) throw err;
  console.log('MX 记录:', records);
});

3. dns.reverse(ip, callback)

功能：将 IP 地址反向解析为域名（PTR 记录）。

示例：

dns.reverse('8.8.8.8', (err, hostnames) => {
  if (err) throw err;
  console.log('反向解析结果:', hostnames);
});

4. dns.setServers(servers)

功能：设置自定义 DNS 服务器列表。

示例：

dns.setServers(['8.8.8.8', '8.8.4.4']); // 使用 Google DNS

5. dns.getServers()

功能：获取当前配置的 DNS 服务器列表。

示例：

console.log(dns.getServers()); // 输出当前 DNS 服务器

三、Promise 版本（Node.js v10.6.0+）

dns 模块提供了基于 Promise 的 API，通过 dns.promises 访问：

const { promises: dnsPromises } = require('dns');

async function resolveExample() {
  try {
    const result = await dnsPromises.lookup('example.com');
    console.log('IP:', result.address);
  } catch (err) {
    console.error('解析失败:', err);
  }
}

resolveExample();

四、高级用法与技巧

1. 批量解析域名

const domains = ['google.com', 'github.com', 'example.com'];

Promise.all(domains.map(domain => dnsPromises.lookup(domain)))
  .then(results => {
    results.forEach((result, index) => {
      console.log(`${domains[index]} => ${result.address}`);
    });
  })
  .catch(err => console.error('批量解析失败:', err));

2. 缓存 DNS 查询结果

为避免重复查询，可以手动实现缓存：

const cache = new Map();

async function cachedLookup(domain) {
  if (cache.has(domain)) {
    return cache.get(domain);
  }
  const result = await dnsPromises.lookup(domain);
  cache.set(domain, result);
  return result;
}

3. 自定义超时控制

function lookupWithTimeout(domain, timeout = 5000) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const timer = setTimeout(() => {
      reject(new Error(`DNS 查询超时 (${timeout}ms)`));
    }, timeout);

    dnsPromises.lookup(domain)
      .then(result => {
        clearTimeout(timer);
        resolve(result);
      })
      .catch(err => {
        clearTimeout(timer);
        reject(err);
      });
  });
}

五、错误处理

DNS 查询可能因多种原因失败，需捕获并处理错误：

dns.lookup('nonexistent.example.com', (err, address) => {
  if (err) {
    if (err.code === 'ENOTFOUND') {
      console.log('域名不存在');
    } else {
      console.error('未知错误:', err);
    }
    return;
  }
  console.log('IP:', address);
});

常见错误代码：

• ENOTFOUND：域名不存在。
• ESERVFAIL：DNS 服务器返回失败。
• ETIMEOUT：查询超时。
• ECONNREFUSED：无法连接到 DNS 服务器。

六、性能优化建议

1. 避免频繁查询：对频繁访问的域名进行缓存。
2. 限制并发查询：使用队列或限流机制防止过多并发查询。
3. 合理设置超时：根据网络环境调整查询超时时间。
4. 使用本地缓存工具：如 NodeLocal DNSCache 减少远程查询。

七、与 net.Socket 的协同使用

在建立 TCP 连接前，通常需要先解析域名：

const net = require('net');

dns.lookup('example.com', (err, address) => {
  if (err) throw err;
  const socket = net.createConnection({ port: 80, host: address }, () => {
    console.log('已连接到服务器');
  });
});

八、底层实现原理

• dns.lookup() 使用操作系统的 getaddrinfo，通过线程池执行，可能阻塞（但 Node.js 内部优化了线程池管理）。
• dns.resolve() 等方法基于 c-ares 库，完全异步，不依赖操作系统设施。

九、实际应用场景

1. 邮件服务器配置：查询 MX 记录以确定邮件路由。
2. 负载均衡：根据 SRV 记录发现服务实例。
3. 安全验证：检查域名的 TXT 记录（如 SPF、DKIM）。
4. 服务发现：在微服务架构中解析服务地址。