1. Charles簡介
1.1 Charles 需要java的運行環境支持,支持Windows、Mac;Fiddler不支持Mac。故Charles是在Mac下常用的網絡封包截取工具。
1.2 Charles原理:通過將自己設置成系統的網絡訪問代理服務器,使得所有的網絡訪問請求都通過它來完成,從而實現了網絡封包的截取和分析。
1.3 除了在做移動開發中調試端口外,Charles 也可以用于分析第三方應用的通訊協議。配合 Charles 的 SSL 功能,Charles 還可以分析 Https 協議
1.4 Charles 是收費軟件,可以免費試用 30 天。試用期過后,未付費的用戶仍然可以繼續使用,但是每次使用時間不能超過 30 分鐘,并且啟動時將會有 10 秒種的延時。
2. 將Charles設置為系統代理
之前提到,Charles 是通過將自己設置成代理服務器來完成封包截取的,所以使用 Charles 的第一步是將其設置成系統的代理服務器。
啟動 Charles 后,第一次 Charles 會請求你給它設置系統代理的權限。你可以輸入登錄密碼授予 Charles 該權限。你也可以忽略該請求,然后在需要將 Charles 設置成系統代理時,選擇菜單中的 “Proxy” -> “Mac OS X Proxy” 來將 Charles 設置成系統代理。如下所示:
之后,你就可以看到源源不斷的網絡請求出現在 Charles 的界面中。
需要注意的是,Chrome 和 Firefox 瀏覽器默認并不使用系統的代理服務器設置,而 Charles 是通過將自己設置成代理服務器來完成封包截取的,所以在默認情況下無法截取 Chrome 和 Firefox 瀏覽器的網絡通訊內容。如果你需要截取的話,在 Chrome 中設置成使用系統的代理服務器設置即可,或者直接將代理服務器設置成 127.0.0.1:8888 也可達到相同效果。
3. Charles主界面介紹
3.1 控制欄:
3.2 抓包界面:
Charles 主要提供兩種查看封包的視圖,分別名為 “Structure” 和 “Sequence”。
- Structure 視圖將網絡請求按訪問的域名分類。
- Sequence 視圖將網絡請求按訪問的時間排序。
大家可以根據具體的需要在這兩種視圖之前來回切換。請求多了有些時候會看不過來,Charles 提供了一個簡單的 Filter 功能,可以輸入關鍵字來快速篩選出 URL 中帶指定關鍵字的網絡請求。
對于某一個具體的網絡請求,你可以查看其詳細的請求內容和響應內容。如果請求內容是 POST 的表單,Charles 會自動幫你將表單進行分項顯示。如果響應內容是 JSON 格式的,那么 Charles 可以自動幫你將 JSON 內容格式化,方便你查看。如果響應內容是圖片,那么 Charles 可以顯示出圖片的預覽。
4. Charles的常用功能
4.1 過濾網絡請求
方法一:在主界面的中部的 Filter 欄中填入需要過濾出來的關鍵字。例如我們的服務器的地址是:http://yuantiku.com , 那么只需要在 Filter 欄中填入 yuantiku 即可。
方法二:在 Charles 的菜單欄選擇 “Proxy”->”Recording Settings”,然后選擇 Include 欄,選擇添加一個項目,然后填入需要監控的協議,主機地址,端口號。這樣就可以只截取目標網站的封包了。如下圖所示:
通常情況下,我們使用方法一做臨時性的過濾,使用方法二做經常性的過濾。
方法三:在想過濾的網絡請求上右擊,選擇"Focus",在filter一欄中勾選Focussed
這種方法可以臨時的,快速的過濾一類沒有關鍵字的請求
4.2 截取手機上的網絡封包(iPhone為例)
4.2.1 Charles上的設置
要截取 iPhone 上的網絡請求,我們首先需要將 Charles 的代理功能打開。在 Charles 的菜單欄上選擇 “Proxy”->”Proxy Settings”,填入代理端口 8888,并且勾上 “Enable transparent HTTP proxying” 就完成了在 Charles 上的設置。如下圖所示:
4.2.2 iPhone上的設置
獲取 Charles 運行所在電腦的 IP 地址,Charles 的頂部菜單的 “Help”->”Local IP Address”,即可在彈出的對話框中看到 IP 地址,如下圖所示:
或者直接在網絡設置中查看ip:
在 iPhone 的 “ 設置 “->” 無線局域網 “ 中,可以看到當前連接的 wifi 名,通過點擊右邊的詳情鍵,可以看到當前連接上的 wifi 的詳細信息,包括 IP 地址,子網掩碼等信息。在其最底部有「HTTP 代理」一項,我們將其切換成手動,然后填上 Charles 運行所在的電腦的 IP,以及端口號 8888,如下圖所示:
設置好之后,我們打開 iPhone 上的任意需要網絡通訊的程序,就可以看到 Charles 彈出 iPhone 請求連接的確認菜單(如下圖所示),點擊 “Allow” 即可完成設置。
注意:手機&電腦需在同一WiFi下
4.3 抓取https
4.3.1 抓取web端的https包
第一步:我們需要在 Mac 電腦上安裝證書。點擊 Charles 的頂部菜單,選擇 “Help” -> “SSL Proxying” -> “Install Charles Root Certificate”,然后輸入系統的帳號密碼,即可在 KeyChain 看到添加好的證書。設置信任該證書,如下圖所示:
第二步:添加域名,選擇"Proxy"->"SSL Proxying Settings"->"Add",https的端口號是:443,星號代表所有請求
4.3.2 抓取移動設備的https包
如果我們需要在 iOS 或 Android 機器上截取 Https 協議的通訊內容,還需要在手機上安裝相應的證書。點擊 Charles 的頂部菜單,選擇 “Help” -> “SSL Proxying” -> “Install Charles Root Certificate on a Mobile Device or Remote Browser”,然后就可以看到 Charles 彈出的簡單的安裝教程。如下圖所示:
按照我們之前說的教程,在設備上設置好 Charles 為代理后,在手機瀏覽器中訪問地址:http://charlesproxy.com/getssl,
即可打開證書安裝的界面,安裝完證書后,就可以截取手機上的 Https 通訊內容了。
注意:iPhone手機安裝完證書后還需到"設置"->"關于本機"->"證書信任設置",打開安裝的Charles信任證書開關
4.4 Charles模擬弱網
在 Charles 的菜單上,選擇 “Proxy”->”Throttle Setting” 項,在之后彈出的對話框中,我們可以勾選上 “Enable Throttling”,并且可以設置 Throttle Preset 的類型。如下圖所示:
如果我們只想模擬指定網站的慢速網絡,可以再勾選上圖中的 “Only for selected hosts” 項,然后在對話框的下半部分設置中增加指定的 hosts 項即可。
4.5 修改網絡請求內容
有些時候為了調試服務器的接口,我們需要反復嘗試不同參數的網絡請求。Charles 可以方便地提供網絡請求的修改和重發功能。只需要在以往的網絡請求上點擊右鍵,選擇 “Edit”,即可創建一個可編輯的網絡請求。如下所示:
我們可以修改該請求的任何信息,包括 URL 地址、端口、參數等,之后點擊 “Execute” 即可發送該修改后的網絡請求(如下圖所示)。Charles 支持我們多次修改和發送該請求,這對于我們和服務器端調試接口非常方便,如下圖所示:
4.6 給服務器做壓力測試
我們可以使用 Charles 的 Repeat 功能來簡單地測試服務器的并發處理能力,方法如下:
我們在想打壓的網絡請求上(POST 或 GET 請求均可)右擊,然后選擇 「Repeat Advanced」菜單項,如下所示:
接著我們就可以在彈出的對話框中,選擇打壓的并發線程數以及打壓次數,確定之后,即可開始打壓。
4.7 修改服務器返回內容
有些時候我們想讓服務器返回一些指定的內容,方便我們調試一些特殊情況。例如列表頁面為空的情況,數據異常的情況,部分耗時的網絡請求超時的情況等。如果沒有 Charles,要服務器配合構造相應的數據顯得會比較麻煩。這個時候,使用 Charles 相關的功能就可以滿足我們的需求。
根據具體的需求,Charles 提供了 Map 功能、 Rewrite 功能以及 Breakpoints 功能,都可以達到修改服務器返回內容的目的。這三者在功能上的差異是:
- Map 功能適合長期地將某一些請求重定向到另一個網絡地址或本地文件。
- Rewrite 功能適合對網絡請求進行一些正則替換。
- Breakpoints 功能適合做一些臨時性的修改。
4.7.1 Map 功能
Charles 的 Map 功能分 Map Remote 和 Map Local 兩種,顧名思義,Map Remote 是將指定的網絡請求重定向到另一個網址請求地址,Map Local 是將指定的網絡請求重定向到本地文件。
在 Charles 的菜單中,選擇 “Tools”->”Map Remote” 或 “Map Local” 即可進入到相應功能的設置頁面:
對于 Map Remote 功能,我們需要分別填寫網絡重定向的源地址和目的地址,對于不需要限制的條件,可以留空。下圖是一個示例,我將所有 ytk1.yuanku.ws(測試服務器)的請求重定向到了 www.yuantiku.com(線上服務器):
對于 Map Local 功能,我們需要填寫的重定向的源地址和本地的目標文件。對于有一些復雜的網絡請求結果,我們可以先使用 Charles 提供的 “Save Response…” 功能,將請求結果保存到本地(如下圖所示),然后稍加修改,成為我們的目標映射文件:
下圖是一個示例,我將一個指定的網絡請求通過 Map Local 功能映射到了本地的一個經過修改的文件中:
Map Local 在使用的時候,有一個潛在的問題,就是其返回的 Http Response Header 與正常的請求并不一樣。這個時候如果客戶端校驗了 Http Response Header 中的部分內容,就會使得該功能失效。解決辦法是同時使用 Map Local 以下面提到的 Rewrite 功能,將相關的 Http 頭 Rewrite 成我們希望的內容。
4.7.2 Rewrite 功能
Rewrite 功能功能適合對某一類網絡請求進行一些正則替換,以達到修改結果的目的。
例如,我們的客戶端有一個 API 請求是獲得用戶昵稱,而我當前的昵稱是 “tangqiaoboy”,如下所示:
我們想試著直接修改網絡返回值,將 tangqiaoboy 換成成 iosboy。于是我們啟用 Rewrite 功能("Tools"->"Rewirte"->rules"add")然后設置如下的規則:
完成設置之后,我們就可以從 Charles 中看到,之后的 API 獲得的昵稱被自動 Rewrite 成了 iosboy,如下圖所示:
4.7.3 Breakpoints功能
上面提供的 Rewrite 功能最適合做批量和長期的替換,但是很多時候,我們只是想臨時修改一次網絡請求結果,這個時候,使用 Rewrite 功能雖然也可以達到目的,但是過于麻煩,對于臨時性的修改,我們最好使用 Breakpoints 功能。
Breakpoints 功能類似我們在 Xcode 中設置的斷點一樣,當指定的網絡請求發生時,Charles 會截獲該請求,這個時候,我們可以在 Charles 中臨時修改網絡請求的返回內容。
下圖是我們臨時修改獲取用戶信息的 API,將用戶的昵稱進行了更改,修改完成后點擊 “Execute” 則可以讓網絡請求繼續進行:
需要注意的是,使用 Breakpoints 功能將網絡請求截獲并修改過程中,整個網絡請求的計時并不會暫停,所以長時間的暫停可能導致客戶端的請求超時。
4.8 反向代理
Charles 的反向代理功能允許我們將本地的端口映射到遠程的另一個端口上。例如,在下圖中,我將本機的 61234 端口映射到了遠程(www.yuantiku.com)的80端口上了。這樣,當我訪問本地的 61234 端口時,實際返回的內容會由 www.yuantiku.com 的 80 端口提供:
4.9 設置外部代理,解決與FQ軟件的沖突
Charles 的原理是把自己設置成系統的代理服務器,但是在中國,由于工作需要,我們常常需要使用 Google 搜索,所以大部分程序員都有自己的FQ軟件,而這些軟件的基本原理,也是把自己設置成系統的代理服務器,來做到透明的FQ。
為了使得兩者能夠和平共處,我們可以在 Charles 的"Proxy"-> "External Proxy Settings" 中,設置FQ的代理端口以及相關信息。同時,我們也要關閉相關FQ軟件的自動設置,使其不主動修改系統代理,避免 Charles 失效。