问题现象

同一个Spring Boot应用，在测试环境启动大约需要30秒，而在生产环境中，启动耗时超过1分钟，启动后应用使用过程无其他异常情况。

初步原因分析

测试环境与生产环境使用了相同的操作系统镜像，且生产环境主机配置更高，经检查应用部署主机与数据库、中间件的网络连接没有问题，基本排除操作系统版本差异、主机配置差异、网络等原因。

对比测试环境和生产环境的启动日志，生产环境的启动日志多了如下警告日志：

WARN  o.s.boot.StartupInfoLogger - InetAddress.getLocalHost().getHostName() took 30032 milliseconds to respond. Please verify your network configuration.

常见解决办法

网络上对该问题常见的解决办法为修改系统/etc/hosts文件，配置hostname到回环地址。例如主机的hostname为centos-dev1时，在127.0.0.1和::1两行末尾加上centos-dev1：

127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4 centos-dev1
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6 centos-dev1

加上该配置之后，重启Spring Boot应用，可以看到启动时间降低到了30秒左右，与测试环境相当，启动日志中的告警也不存在了。

新的疑问

通过在生产环境配置/etc/hosts文件虽然能解决该问题，但是测试环境并没有在/etc/hosts中添加hostname，启动速度却没有变慢。因此，该配置并不是启动缓慢的根本原因。

代码分析

通过警告日志，查看org.springframework.boot.StartupInfoLogger类源代码，可以发现在Spring Boot应用启动时，会在该类中同步调用InetAddress.getLocalHost().getHostName()方法打印应用启动信息。InetAddress.getLocalHost().getHostName()方法的调用经历了几次修改：

Spring Boot 1.x.x：

 private String getOn() {
  return getValue(" on ", new Callable<Object>() {
   @Override
   public Object call() throws Exception {
    return InetAddress.getLocalHost().getHostName();
   }
  });
 }

Spring Boot 2.0.x - 2.1.x:

 private String getOn() {
  return getValue(" on ", () -> InetAddress.getLocalHost().getHostName());
 }

Spring Boot 2.2.x - 2.7.x：

 private void appendOn(StringBuilder message) {
  long startTime = System.currentTimeMillis();
  append(message, "on ", () -> InetAddress.getLocalHost().getHostName());
  long resolveTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
  if (resolveTime > HOST_NAME_RESOLVE_THRESHOLD) {
   logger.warn(LogMessage.of(() -> {
    StringBuilder warning = new StringBuilder();
    warning.append("InetAddress.getLocalHost().getHostName() took ");
    warning.append(resolveTime);
    warning.append(" milliseconds to respond.");
    warning.append(" Please verify your network configuration");
    if (System.getProperty("os.name").toLowerCase().contains("mac")) {
     warning.append(" (macOS machines may need to add entries to /etc/hosts)");
    }
    warning.append(".");
    return warning;
   }));
  }
 }

Spring Boot 3.0.x：

无InetAddress.getLocalHost().getHostName()调用。

其中第一次修改仅将Callable匿名类改为Lambda表达式，本质没有变化；第二次修改则是加入了我们在生产环境中看到的告警日志，当InetAddress.getLocalHost().getHostName()的执行时间超过HOST_NAME_RESOLVE_THRESHOLD（200毫秒）时，打印该日志；第三次修改则是完全移除了InetAddress.getLocalHost().getHostName()的调用。

为确认是InetAddress.getLocalHost().getHostName()的调用影响了生产环境的启动速度，编写一个简单的Java程序进行测试：

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

public class HostnameTest {

    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("getLocalHost time cost: " + (end - start));
        start = System.currentTimeMillis();
        String hostName = localHost.getHostName();
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("getHostName time cost: " + (end - start));
        System.out.println(hostName);
    }

}

分别在测试环境、生产环境（未在/etc/hosts文件中配置hostname）、生产环境（在/etc/hosts文件中配置hostname）中执行结果如下：

# 测试环境（未在/etc/hosts文件中配置hostname）
$ java HostnameTest
getLocalHost time cost: 60
getHostName time cost: 0
centos-dev1

# 生产环境（未在/etc/hosts文件中配置hostname）
$ java HostnameTest
getLocalHost time cost: 10023
getHostName time cost: 0
centos-prod1

# 生产环境（在/etc/hosts文件中配置hostname）
$ java HostnameTest
getLocalHost time cost: 16
getHostName time cost: 0
centos-prod1

问题已经基本上确定是InetAddress.getLocalHost()在生产环境未在/etc/hosts文件中配置hostname时执行耗时高导致的。

使用 Arthas 工具的 trace命令看看InetAddress.getLocalHost()执行链路耗时（必须在Arthas中执行options unsafe true才能追踪java.*包下面的类），最终可以定位到java.net.InetAddressImpl:lookupAllHostAddr()方法。

java.net.InetAddressImpl是个接口，它的实现有java.net.Inet4AddressImpl和java.net.Inet6AddressImpl，其中的lookupAllHostAddr都是native方法。通过Java代码调试可知，此处调用lookupAllHostAddr方法的参数为主机的hostname，该方法通过系统调用查询hostname对应的IP地址，这是一个域名解析过程。

问题根源

Linux的域名解析过程为，先查找主机/etc/hosts文件，如果找到相应记录则立即返回，如果找不到相应的记录，则通过/etc/resolv.conf中配置的DNS服务器查找。

经对比，测试环境主机与/etc/resolv.conf中配置的DNS服务器网络是相通的，而生产环境做了网络安全加固，无法连接到/etc/resolv.conf中配置的DNS服务器，因此InetAddress.getLocalHost()的调用会一直等待到DNS服务器连接超时（默认5秒超时，尝试连接2次），最终导致Spring Boot应用启动时间增加。

在/etc/hosts文件中配置hostname之后，域名解析直接返回结果，无需到DNS服务器进行查询，因此从测试代码的执行结果看，生产环境（在/etc/hosts文件中配置hostname）的性能还更优于测试环境（未在/etc/hosts文件中配置hostname）。

解决办法

综上所述，要解决以上生产环境Spring Boot启动速度慢的问题，有以下办法：

1. 在/etc/hosts文件中配置hostname
2. 在/etc/resolv.conf文件中配置可以正常访问的DNS服务器
3. 在/etc/resolv.conf文件中移除无法访问的DNS服务器
4. 升级Spring Boot到3.0.x以上版本（JDK需要相应升级到17，对遗留项目风险较高）