Visual C#實現HTTP代理服務程式

　　網路代理程式程式的種類非常多，根據代理服務程式代理的協議不同，分成HTTP代理服務程式、FTP代理服務程式等，運行代理服務程式的伺服器也就稱為HTTPProxy 伺服器和FTPProxy 伺服器。在本節中介紹的Web代理服務程式代理的就是HTTP協議。

　　一．網路代理程式的類型及實現原理：

　　網路代理程式服務根據工作層次，一般可分為應用程式層代理、傳輸層代理和SOCKS代理。應用程式層代理是工作在TCP/IP參考模型的應用程式層之上，它支援對應用程式層協議（如HTTP，FTP）的代理。它提供的控制最多，但是不靈活，必須要有相應的協議支援。如果協議不支援代理（如SMTP和POP），那就只能在應用程式層以下代理，也即傳輸層代理。傳輸層代理直接與TCP層互動，更加靈活。要求Proxy 伺服器具有部分真正伺服器的功能：監聽特定TCP或UDP連接埠，接收用戶端的請求同時向用戶端發出相應的響應。另一種代理需要改變用戶端的IP棧，即SOCKS代理。它是可用的最強大、最靈活的代理標準協議。SOCK V4允許Proxy 伺服器內部的用戶端完全地串連到外部的伺服器，SOCK V5增加了對用戶端的授權和認證，因此它是一種安全性較高的代理。本節後面介紹的代理是一種應用程式層上面的代理，所代理的協議是HTTP，也就是經常見到的Web代理。

　　網路代理程式就是一個串連用戶端（設定需要代理的電腦）和伺服器端（需要訪問資源的伺服器）的橋。要實現這種橋，網路代理程式就必須滿足下列條件，其實也是代理服務的啟動並執行流程：

　　（1）. 能夠接收並解析用戶端的請求。

　　（2）. 建立到伺服器的新串連，並根據轉寄用戶端的請求資訊。

　　（3）. 接收伺服器反饋的資訊。

　　（4）. 能夠發出或解釋伺服器的響應並將該響應傳回給用戶端。

　　圖01是網路代理程式服務的一個典型模型圖：

圖01：代理服務的模型

　　二．Visual C＃實現Web代理服務程式

　　Web代理服務是代理服務中最常用的一種代理服務，按照代理服務的層次，它屬於應用程式層代理，是對TCP/IP參考模型中的應用程式層的HTTP協議的代理。

　　Web代理服務也是代理服務中的一種，所以它也要滿足代理服務的基本條件。在下面介紹的代理服務程式中，是按照下列的順序來實現其功能的。

　　（1）. Proxy 伺服器程式偵聽連接埠，接收用戶端瀏覽器發送來的Web請求資訊。

　　（2）. Proxy 伺服器程式接收到用戶端Web請求資訊後，解析出Web伺服器的地址，並建立一個Socket執行個體，並以此執行個體串連Web伺服器上。

　　（3）. 通過建立的Socket傳送用戶端的Web請求資料包到Web伺服器的80連接埠。

　　（4）. Proxy 伺服器程式接收Web伺服器返回頁面資料。

　　（5）. Proxy 伺服器程式把接收來的資料傳送到用戶端，實現Web代理。

　　由於用戶端的對一個地址的瀏覽，要傳送很多的Web請求資訊，為了更快、更準確的處理這些資訊，Web代理服務程式採用了多線程來處理每一個Web請求。細心的讀者可能會發現，處理每一個用戶端的Web請求資訊，Proxy 伺服器軟體都要使用二個Socket，一個是用來接收/傳送客戶機的資訊，一個是和Web伺服器進行交流。為了區分這二個Socket，我們把他們都命名，和伺服器對話的Socket，稱為服務Socket；和用戶端機器對話的Scoket，稱為客戶Socket。

　　下面就開始Web代理服務程式的編寫工作。

　　這個樣本主要包含三個部分內容：

　　·建立一個Web代理類。

　　·Web代理服務的類的執行個體化。

　　·如何通過這個Web代理類的執行個體實現Web代理服務。

　　下面就是第一部分的具體的實現步驟。

　　（一）.建立一個Web代理類

　　以下是具體的操作步驟如下：

　　1. 首先啟動Visual Studio .net，依次選擇"檔案"、"建立"、"項目"菜單後，在彈出"建立項目"對話方塊中將"項目類型"設定為"Visual C#項目"，將"模板"設定為"Windows應用程式"，在"名稱"文字框中輸入"WebProxy"，在"位置"的文字框中輸入"E:/VS.net項目"，然後單擊"確定"按鈕。這樣在"E:/VS.NET項目"目錄中就建立了一個新名稱為"WebProxy"檔案夾，裡面存放的就是"WebProxy"的專案檔。

　　2. 選擇菜單【項目】|【添加類】，彈出【添加新項】對話方塊

　　3. 將【模板】設定【類】

　　4. 在【名稱】文字框中輸入【Proxy】，單擊【開啟】按鈕，具體02所示。

圖02：Web代理項目中【添加新項】對話方塊

　　5. 在【方案總管】視窗中，雙擊Proxy.cs檔案，進入Proxy.cs檔案的編輯介面。

　　6. 在Proxy.cs源檔案的開頭，添加下列代碼，下列代碼是匯入Proxy.cs中要使用到的命名空間：

using System ; using System.Net ; using System.Net.Sockets ; using System.Text ; using System.IO ;

 　　7. 用下列建構函式替代預設的建構函式。下面的代碼是在Proxy類中建立一個建構函式。 Proxy類只有一個建構函式，並且這個建構函式只有一個參數，這個參數是Socket對象，它主要用來和用戶端進行資料交換，是一個客戶Socket.。

public Proxy ( Socket socket ) { 　// 　// TODO: 在此處添加建構函式邏輯 　// 　this.clientSocket = socket ; }

　　8. 建立Proxy類中的Run方法，Run方法是Proxy類中唯一的方法。其功能是從用戶端接收HTTP請求，並傳送到Web伺服器，然後從Web伺服器接收反饋來的資料，並傳送到用戶端。為了實現這二個不同方面的資料傳送，Run方法中是通過二個Socket執行個體來實現的。在編寫Run方法的時候，要注意下面幾點：

　　（1）. 由於HTTP是TCP/IP參考模型中的應用程式層協議，它建立於TCP協議之上，所以建立的Socket執行個體使用的協議類型應該為TCP協議。下面代碼是建立可以傳送HTTP請求命令到Web伺服器和接收來自Web伺服器反饋來資訊的Socket執行個體：

Socket IPsocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);

　　（2）. 另外一個Socket是在代理服務程式偵聽連接埠號碼，接收掛起的串連請求時候得到的，以此Socket為參數，利用Proxy類中的建構函式，來建立一個Proxy執行個體的。此Socket實現從用戶端接收HTTP請求資訊，並傳送資料到用戶端。

　　Socket建立和使用是實現Web代理軟體的關鍵，具體實現方法是在建構函式代碼後面，輸入下列代碼，建立Proxy類的Run方法：

public void Run ( ) { 　string clientmessage = " " ; 　//存放來自用戶端的HTTP請求字串 　string URL = " " ; 　//存放解析出地址請求資訊 　int bytes = ReadMessage ( read , ref clientSocket , ref clientmessage ) ; 　if ( bytes == 0 ) 　{ 　　return ; 　} 　int index1 = clientmessage.IndexOf ( ' ' ) ; 　int index2 = clientmessage.IndexOf ( ' ' , index1 + 1 ) ; 　if ( ( index1 == -1 ) || ( index2 == -1 ) ) 　{ 　　throw new IOException ( ) ; 　} 　string part1 = clientmessage.Substring ( index1 + 1 , index2 - index1 ) ; 　int index3 = part1.IndexOf ( '/' , index1 + 8 ) ; 　int index4 = part1.IndexOf ( ' ' , index1 + 8 ) ; 　int index5 = index4 - index3 ; 　URL = part1.Substring ( index1 + 4 , ( part1.Length - index5 ) - 8 ) ; 　try 　{ 　　IPHostEntry IPHost = Dns.Resolve ( URL ) ; 　　Console.WriteLine ( "遠程主機名稱： " + IPHost.HostName ) ; 　　string [] aliases = IPHost.Aliases ; 　　IPAddress[] address = IPHost.AddressList ; 　　Console.WriteLine ( "Web伺服器IP地址：" + address[0] ) ; 　　//解析出要訪問的伺服器位址 　　IPEndPoint ipEndpoint = new IPEndPoint ( address[0] , 80 ) ; 　　Socket IPsocket = new Socket ( AddressFamily.InterNetwork , SocketType.Stream , ProtocolType.Tcp ) ; 　　//建立串連Web伺服器端的Socket對象 　　IPsocket.Connect ( ipEndpoint ) ; 　　//Socket連Web接伺服器 　　if ( IPsocket.Connected ) 　　　Console.WriteLine ( "Socket 正確串連！" ) ; 　　string GET = clientmessage ; 　　Byte[] ByteGet = ASCII.GetBytes ( GET ) ; 　　IPsocket.Send ( ByteGet , ByteGet.Length , 0 ) ; 　　//代理訪問軟體對伺服器端傳送HTTP請求命令 　　Int32 rBytes = IPsocket.Receive ( RecVBytes , RecvBytes.Length , 0 ) ; 　　//代理訪問軟體接收來自Web伺服器端的反饋資訊 　　Console.WriteLine ( "接收位元組數：" + rBytes.ToString ( ) ) ; 　　String strRetPage = null ; 　　strRetPage = strRetPage + ASCII.GetString ( RecvBytes , 0 , rBytes ) ; 　　while ( rBytes > 0 ) 　　{ 　　　rBytes = IPsocket.Receive ( RecvBytes , RecvBytes.Length , 0 ) ; 　　　strRetPage = strRetPage + ASCII.GetString ( RecvBytes , 0 , rBytes ) ; 　　} 　　IPsocket.Shutdown ( SocketShutdown.Both ) ; 　　IPsocket.Close ( ) ; 　　SendMessage ( clientSocket , strRetPage ) ; 　　//代理服務軟體往用戶端傳送接收到的資訊 　} 　catch ( Exception exc2 ) 　{ 　　Console.WriteLine ( exc2.ToString ( ) ) ; 　} } //接收用戶端的HTTP請求資料 private int ReadMessage ( byte [ ] ByteArray , ref Socket s , ref String clientmessage ) { 　int bytes = s.Receive ( ByteArray , 1024 , 0 ) ; 　string messagefromclient = Encoding.ASCII.GetString ( ByteArray ) ; 　clientmessage = ( String )messagefromclient ; 　return bytes ; } //傳送從Web伺服器反饋的資料到用戶端 private void SendMessage ( Socket s , string message ) { 　Buffer = new Byte[message.Length + 1] ; 　int length = ASCII.GetBytes ( message , 0 , message.Length , Buffer , 0 ) ; 　Console.WriteLine ( "傳送位元組數：" + length.ToString ( ) ) ; 　s.Send ( Buffer , length , 0 ) ; }

　　9. 在定義Proxy類代碼區中加入下列代碼，下列代碼是定義Proxy類中的使用的一些變數，這些變數主要是在後面的定義Run方法中使用。

Socket clientSocket ; Byte[] read = new byte[1024] ; //定義一個空間，儲存來自用戶端請求資料包 Byte [] Buffer = null ; Encoding ASCII = Encoding.ASCII ; //設定編碼 Byte[] RecvBytes = new Byte[4096] ; //定義一個空間，儲存Web伺服器返回的資料

　　10. 至此，Proxy類的定義過程就完成了。把Proxy類執行個體化非常簡單，和以前用的其他完全一樣，具體文法如下：

public Proxy ( Socket socket );

　　參數：socket為一個Scoket執行個體

　　下面代碼是建立一個Proxy執行個體：

Proxy proxy = new Proxy ( socket ) ;

 

　　（二）. 利用Proxy類，實現Web代理的具體樣本：

　　下面是利用上面建立的Proxy類，實現Web代理程式的具體實現步驟，Proxy類被定義在命名空間WebProxy中。

　　1. 在Visual Studio .net的代碼編輯器中開啟Class1.cs檔案，進入Class1.cs的代碼編輯介面。

　　2. 在Class1.cs源檔案的開頭匯入下列命名空間：

using System ; using System.Net ; using System.Net.Sockets ; using System.Text ; using System.IO ; using System.Threading ; using WebProxy ; //其中命名空間WebProxy是Proxy類所處的位置，具體可以參閱Proxy.cs源檔案 //中命名空間的定義。

　　3. 在Main函數中添加下列代碼，下列代碼是利用Proxy類，來實現Web代理程式。

const int port = 8000 ; //定義連接埠號碼 TcpListener tcplistener = new TcpListener ( port ) ; Console.WriteLine ( "偵聽連接埠號碼： " + port.ToString ( ) ) ; tcplistener.Start ( ) ; //偵聽連接埠號碼 while ( true ) { 　Socket socket = tcplistener.AcceptSocket ( ) ; 　//並擷取傳送和接收資料的Scoket執行個體 　Proxy proxy = new Proxy ( socket ) ; 　//Proxy類執行個體化 　Thread thread = new Thread ( new ThreadStart ( proxy.Run ) ) ; 　//建立線程 　thread.Start ( ) ; 　//啟動線程 }

　　儲存上面的所有步驟，這樣一個簡單Web代理程式就算是完成了。此Web代理程式偵聽的是8000連接埠號碼。

　　（三）.測試Web代碼程式：

　　Web代理程式要通過二台電腦才能夠實現。其中的一台電腦運行Web代理程式，充當WebProxy 伺服器。另外一台電腦充當客戶機，通過WebProxy 伺服器來瀏覽網頁。在確定Web代理軟體運行後，下面是對客戶機進行必要的設定。

　　1. 開啟IE瀏覽器。

　　2. 選擇【工具】|【Internet選項】，彈出【Internet選項】對話方塊。在此對話方塊中選擇【串連】頁面，單擊其中的【區域網路設定】按鈕。彈出【區域網路(LAN)設定】對話方塊。選擇【為LAN使用Proxy 伺服器(X)，(這些設定不會應用於撥號和VPN串連)】多選框。並在其中的【地址】文字框中輸入Proxy 伺服器的IP地址，由於測試的Proxy 伺服器的IP地址為"10.138.198.213"，所有也輸入此IP地址，在【連接埠】文字框中輸入"8000"。具體03所示：

圖03：用戶端設定WebProxy 伺服器對話方塊

　　此時用戶端的設定就完成了，在確定IP地址為"10.138.198.213"的這台電腦已經運行上面介紹的Web代理程式後。開啟用戶端的IE瀏覽器，並輸入要瀏覽的網址，就可以通過WebProxy 伺服器來瀏覽網頁了，圖04是Web代理服務程式在伺服器端運行時的介面。

圖04：Web代理服務程式在伺服器端的運行介面

　　四．總結：

　　至此一個簡單的Web代理服務軟體就算基本完成了，通過上面內容的介紹可見，雖然代理服務的實現原理相對簡單，但具體實現其實還是很繁瑣的。網路代理程式是一個內容豐富，實現複雜的論題，本節介紹的代理服務軟體，無論在實現的協議種類，還是實現的功能，都只能算很小的一部分。希望各位能夠通過本文的介紹，結合其他相關的知識，創造出功能更強大、安全性更高，使用更穩定的網路代理程式服務程式來。