Visual C#实现HTTP代理服务程序

时间：2024-02-18 16:15:33

网络代理程序的种类非常多，根据代理服务程序代理的协议不同，分成HTTP代理服务程序、FTP代理服务程序等，运行代理服务程序的服务器也就称为HTTP代理服务器和FTP代理服务器。在本节中介绍的Web代理服务程序代理的就是HTTP协议。

　　一．网络代理的类型及实现原理：

　 　网络代理服务根据工作层次，一般可分为应用层代理、传输层代理和SOCKS代理。应用层代理是工作在TCP/IP参考模型的应用层之上，它支持对应用层 协议（如HTTP，FTP）的代理。它提供的控制最多，但是不灵活，必须要有相应的协议支持。如果协议不支持代理（如SMTP和POP），那就只能在应用 层以下代理，也即传输层代理。传输层代理直接与TCP层交互，更加灵活。要求代理服务器具有部分真正服务器的功能：监听特定TCP或UDP端口，接收客户 端的请求同时向客户端发出相应的响应。另一种代理需要改变客户端的IP栈，即SOCKS代理。它是可用的最强大、最灵活的代理标准协议。SOCK V4允许代理服务器内部的客户端完全地连接到外部的服务器，SOCK V5增加了对客户端的授权和认证，因此它是一种安全性较高的代理。本节后面介绍的代理是一种应用层上面的代理，所代理的协议是HTTP，也就是经常见到的 Web代理。

　　网络代理就是一个连接客户端（设定需要代理的计算机）和服务器端（需要访问资源的服务器）的桥。要实现这种桥，网络代理就必须满足下列条件，其实也是代理服务的运行的流程：

　　（1）. 能够接收并解析客户端的请求。

　　（2）. 创建到服务器的新连接，并根据转发客户端的请求信息。

　　（3）. 接收服务器反馈的信息。

　　（4）. 能够发出或解释服务器的响应并将该响应传回给客户端。

　　图01是网络代理服务的一个典型模型图：

VisualC#实现HTTP代理服务程序(图)
 
图01：代理服务的模型


　　二．Visual C＃实现Web代理服务程序

　　Web代理服务是代理服务中最常用的一种代理服务，按照代理服务的层次，它属于应用层代理，是对TCP/IP参考模型中的应用层的HTTP协议的代理。

　　Web代理服务也是代理服务中的一种，所以它也要满足代理服务的基本条件。在下面介绍的代理服务程序中，是按照下列的顺序来实现其功能的。

　　（1）. 代理服务器程序侦听端口，接收客户端浏览器发送来的Web请求信息。

　　（2）. 代理服务器程序接收到客户端Web请求信息后，解析出Web服务器的地址，并创建一个Socket实例，并以此实例连接Web服务器上。

　　（3）. 通过创建的Socket传送客户端的Web请求数据包到Web服务器的80端口。

　　（4）. 代理服务器程序接收Web服务器返回页面数据。

　　（5）. 代理服务器程序把接收来的数据传送到客户端，实现Web代理。

　 　由于客户端的对一个地址的浏览，要传送很多的Web请求信息，为了更快、更准确的处理这些信息，Web代理服务程序采用了多线程来处理每一个Web请 求。细心的读者可能会发现，处理每一个客户端的Web请求信息，代理服务器软件都要使用二个Socket，一个是用来接收/传送客户机的信息，一个是和 Web服务器进行交流。为了区分这二个Socket，我们把他们都命名，和服务器对话的Socket，称为服务Socket；和客户端机器对话的 Scoket，称为客户Socket。

　　下面就开始Web代理服务程序的编写工作。

　　这个示例主要包含三个部分内容：

　　·创建一个Web代理类。

　　·Web代理服务的类的实例化。

　　·如何通过这个Web代理类的实例实现Web代理服务。

　　下面就是第一部分的具体的实现步骤。

　　（一）.创建一个Web代理类

　　以下是具体的操作步骤如下：

　 　1. 首先启动Visual Studio .Net，依次选择"文件"、"新建"、"项目"菜单后，在弹出"新建项目"对话框中将"项目类型"设置为"Visual C#项目"，将"模板"设置为"Windows应用程序"，在"名称"文本框中输入"WebProxy"，在"位置"的文本框中输入"E:\VS.NET 项目"，然后单击"确定"按钮。这样在"E:\VS.NET项目"目录中就创建了一个新名称为"WebProxy"文件夹，里面存放的就 是"WebProxy"的项目文件。

　　2. 选择菜单【项目】|【添加类】，弹出【添加新项】对话框

　　3. 将【模板】设置【类】

　　4. 在【名称】文本框中输入【Proxy】，单击【打开】按钮，具体如图02所示。

VisualC#实现HTTP代理服务程序(图)

图02：Web代理项目中【添加新项】对话框

　　5. 在【解决方案资源管理器】窗口中，双击Proxy.cs文件，进入Proxy.cs文件的编辑界面。

　　6. 在Proxy.cs源文件的开头，添加下列代码，下列代码是导入Proxy.cs中要使用到的命名空间：

 

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

7. 用下列构造函数替代默认的构造函数。下面的代码是在Proxy类中创建一个构造函数。 Proxy类只有一个构造函数，并且这个构造函数只有一个参数，这个参数是Socket对象，它主要用来和客户端进行数据交换，是一个客户Socket.。

 

public Proxy ( Socket socket )
{
　//
　// TODO: 在此处添加构造函数逻辑
　//
　this.clientSocket = socket ;
}


　　8. 创建Proxy类中的Run方法，Run方法是Proxy类中唯一的方法。其功能是从客户端接收HTTP请求，并传送到Web服务器，然后从Web服务器 接收反馈来的数据，并传送到客户端。为了实现这二个不同方面的数据传送，Run方法中是通过二个Socket实例来实现的。在编写Run方法的时候，要注 意下面几点：

　　（1）. 由于HTTP是TCP/IP参考模型中的应用层协议，它建立于TCP协议之上，所以创建的Socket实例使用的协议类型应该为TCP协议。下面代码是创建可以传送HTTP请求命令到Web服务器和接收来自Web服务器反馈来信息的Socket实例：

 

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


　　（2）. 另外一个Socket是在代理服务程序侦听端口号，接收挂起的连接请求时候得到的，以此Socket为参数，利用Proxy类中的构造函数，来创建一个Proxy实例的。此Socket实现从客户端接收HTTP请求信息，并传送数据到客户端。

　　Socket创建和使用是实现Web代理软件的关键，具体实现方法是在构造函数代码后面，输入下列代码，创建Proxy类的Run方法：

 

public void Run ( )
{
　string clientmessage = " " ;
　//存放来自客户端的HTTP请求字符串
　string URL = " " ;
　//存放解析出地址请求信息
　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 ( "远程主机名： " + IPHost.HostName ) ;
　　string [] aliases = IPHost.Aliases ;
　　IPAddress[] address = IPHost.AddressList ;
　　Console.WriteLine ( "Web服务器IP地址：" + address[0] ) ;
　　//解析出要访问的服务器地址
　　IPEndPoint ipEndpoint = new IPEndPoint ( address[0] , 80 ) ;
　　Socket IPsocket = new Socket ( AddressFamily.InterNetwork , SocketType.Stream , ProtocolType.Tcp ) ;
　　//创建连接Web服务器端的Socket对象
　　IPsocket.Connect ( ipEndpoint ) ;
　　//Socket连Web接服务器
　　if ( IPsocket.Connected )
　　　Console.WriteLine ( "Socket 正确连接！" ) ;
　　string GET = clientmessage ;
　　Byte[] ByteGet = ASCII.GetBytes ( GET ) ;
　　IPsocket.Send ( ByteGet , ByteGet.Length , 0 ) ;
　　//代理访问软件对服务器端传送HTTP请求命令
　　Int32 rBytes = IPsocket.Receive ( RecvBytes , RecvBytes.Length , 0 ) ;
　　//代理访问软件接收来自Web服务器端的反馈信息
　　Console.WriteLine ( "接收字节数：" + 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 ) ;
　　//代理服务软件往客户端传送接收到的信息
　}
　catch ( Exception exc2 )
　{
　　Console.WriteLine ( exc2.ToString ( ) ) ;
　}
}
//接收客户端的HTTP请求数据
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 ;
}
//传送从Web服务器反馈的数据到客户端
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 ( "传送字节数：" + length.ToString ( ) ) ;
　s.Send ( Buffer , length , 0 ) ;
}


　　9. 在定义Proxy类代码区中加入下列代码，下列代码是定义Proxy类中的使用的一些变量，这些变量主要是在后面的定义Run方法中使用。

 

Socket clientSocket ;
Byte[] read = new byte[1024] ;
//定义一个空间，存储来自客户端请求数据包
Byte [] Buffer = null ;
Encoding ASCII = Encoding.ASCII ;
//设定编码
Byte[] RecvBytes = new Byte[4096] ;
//定义一个空间，存储Web服务器返回的数据


　　10. 至此，Proxy类的定义过程就完成了。把Proxy类实例化非常简单，和以前用的其他完全一样，具体语法如下：

 

public Proxy ( Socket socket );


　　参数：socket为一个Scoket实例

　　下面代码是创建一个Proxy实例：

 

Proxy proxy = new Proxy ( socket ) ;

（二）. 利用Proxy类，实现Web代理的具体示例：

　　下面是利用上面创建的Proxy类，实现Web代理程序的具体实现步骤，Proxy类被定义在命名空间WebProxy中。

　　1. 在Visual Studio .Net的代码编辑器中打开Class1.cs文件，进入Class1.cs的代码编辑界面。

　　2. 在Class1.cs源文件的开头导入下列命名空间：

using System ;
using System.Net ;
using System.Net.Sockets ;
using System.Text ;
using System.IO ;
using System.Threading ;
using WebProxy ;
//其中命名空间WebProxy是Proxy类所处的位置，具体可以参阅Proxy.cs源文件
//中命名空间的定义。


　　3. 在Main函数中添加下列代码，下列代码是利用Proxy类，来实现Web代理程序。

const int port = 8000 ;
//定义端口号
TcpListener tcplistener = new TcpListener ( port ) ;
Console.WriteLine ( "侦听端口号： " + port.ToString ( ) ) ;
tcplistener.Start ( ) ;
//侦听端口号
while ( true )
{
　Socket socket = tcplistener.AcceptSocket ( ) ;
　//并获取传送和接收数据的Scoket实例
　Proxy proxy = new Proxy ( socket ) ;
　//Proxy类实例化
　Thread thread = new Thread ( new ThreadStart ( proxy.Run ) ) ;
　//创建线程
　thread.Start ( ) ;
　//启动线程
}


　　保存上面的所有步骤，这样一个简单Web代理程序就算是完成了。此Web代理程序侦听的是8000端口号。

　　（三）.测试Web代码程序：

　　Web代理程序要通过二台计算机才能够实现。其中的一台计算机运行Web代理程序，充当Web代理服务器。另外一台计算机充当客户机，通过Web代理服务器来浏览网页。在确定Web代理软件运行后，下面是对客户机进行必要的设置。

　　1. 打开IE浏览器。

　 　2. 选择【工具】|【Internet选项】，弹出【Internet选项】对话框。在此对话框中选择【连接】页面，单击其中的【局域网设置】按钮。弹出【局 域网(LAN)设置】对话框。选择【为LAN使用代理服务器(X)，(这些设置不会应用于拨号和VPN连接)】多选框。并在其中的【地址】文本框中输入代 理服务器的IP地址，由于测试的代理服务器的IP地址为"10.138.198.213"，所有也输入此IP地址，在【端口】文本框中输入"8000"。 具体如图03所示：

VisualC#实现HTTP代理服务程序(3)
 
图03：客户端设定Web代理服务器对话框


　 　此时客户端的设置就完成了，在确定IP地址为"10.138.198.213"的这台计算机已经运行上面介绍的Web代理程序后。打开客户端的IE浏览 器，并输入要浏览的网址，就可以通过Web代理服务器来浏览网页了，图04是Web代理服务程序在服务器端运行时的界面。

VisualC#实现HTTP代理服务程序(3)
 
图04：Web代理服务程序在服务器端的运行界面


　　四．总结：

　 　至此一个简单的Web代理服务软件就算基本完成了，通过上面内容的介绍可见，虽然代理服务的实现原理相对简单，但具体实现其实还是很繁琐的。网络代理是 一个内容丰富，实现复杂的论题，本节介绍的代理服务软件，无论在实现的协议种类，还是实现的功能，都只能算很小的一部分。希望各位能够通过本文的介绍，结 合其他相关的知识，创造出功能更强大、安全性更高，使用更稳定的网络代理服务程序来。

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