iOS開發工具——網絡封包分析工具Charles

作者?唐巧?發布于 2013年12月9日?|?1?討論

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簡介

Charles是在Mac下常用的截取網絡封包的工具，在做iOS開發時，我們為了調試與服務器端的網絡通訊協議，常常需要截取網絡封包來分析。Charles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。

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。

因此，該付費方案對廣大用戶還是相當友好的，即使你長期不付費，也能使用完整的軟件功能。只是當你需要長時間進行封包調試時，會因為Charles強制關閉而遇到影響。

Charles主要的功能包括：

1. 支持SSL代理。可以截取分析SSL的請求。
2. 支持流量控制。可以模擬慢速網絡以及等待時間（latency）較長的請求。
3. 支持AJAX調試。可以自動將json或xml數據格式化，方便查看。
4. 支持AMF調試。可以將Flash Remoting 或 Flex Remoting信息格式化，方便查看。
5. 支持重發網絡請求，方便后端調試。
6. 支持修改網絡請求參數。
7. 支持網絡請求的截獲并動態修改。
8. 檢查HTML，CSS和RSS內容是否符合W3C標準。

安裝Charles

去Charles的官方網站（http://www.charlesproxy.com）下載最新版的Charles安裝包，是一個dmg后綴的文件。打開后將Charles拖到Application目錄 下即完成安裝。

安裝SSL證書

如果你需要截取分析SSL協議相關的內容。那么需要安裝Charles的CA證書。具體步驟如下：

1. 去?http://www.charlesproxy.com/ssl.zip?下載CA證書文件。
2. 解壓該zip文件后，雙擊其中的.crt文件，這時候在彈出的菜單中選擇“總是信任”，如下所示：

   

3. 從鑰匙串訪問中即可看到添加成功的證書。如下所示：

   

將Charles設置成系統代理

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。

Charles主界面介紹

Charles主要提供2種查看封包的視圖，分別名為“Structure”和"Sequence"。

1. Structure視圖將網絡請求按訪問的域名分類。
2. 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。

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。

過濾網絡請求

通常情況下，我們需要對網絡請求進行過濾，只監控向指定目錄服務器上發送的請求。對于這種需求，我們有2種辦法。

1. 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。

2. 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1做一些臨時性的封包過濾，使用方法2做一些經常性的封包過濾。

截取iPhone上的網絡封包

Charles通常用來截取本地上的網絡封包，但是當我們需要時，我們也可以用來截取其它設備上的網絡請求。下面我就以iPhone為例，講解如何進行相應操作。

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:

iPhone上的設置

首先我們需要獲取Charles運行所在電腦的IP地址，打開Terminal，輸入ifconfig en0, 即可獲得該電腦的IP，如下圖所示：

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。

截取SSL信息

Charles默認并不截取SSL的信息，如果你想對截取某個網站上的所有SSL網絡請求，可以在該請求上右擊，選擇SSL proxy，如下圖所示：

這樣，對于該Host的所有SSL請求可以被截取到了。

模擬慢速網絡

在做iPhone開發的時候，我們常常需要模擬慢速網絡或者高延遲的網絡，以測試在移動網絡下，應用的表現是否正常。Charles對此需求提供了很好的支持。

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。

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。

總結

通過Charles軟件，我們可以很方便地在日常開發中，截取和調試網絡請求內容，分析封包協議以及模擬慢速網絡。用好Charles可以極大的方便我們對于帶有網絡請求的App的開發和調試。

參考鏈接：

1. Charles主要的功能列表
2. Charles官網

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感謝李永倫對本文的審校。

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