iOS开发笔记--Charles网络封包分析工具的使用

简介

Charles是在Mac下常用的截取网络封包的工具，在做iOS开发时，我们为了调试与服务器端的网络通讯协议，常常需要截取网络封包来分析。Charles通过将自己设置成系统的网络访问代理服务器，使得所有的网络访问请求都通过它来完成，从而实现了网络封包的截取和分析。

Charles是收费软件，可以免费试用30天。试用期过后，未付费的用户仍然可以继续使用，但是每次使用时间不能超过30分钟，并且启动时将会有10秒种的延时。

Charles主要的功能包括：

1. 支持SSL代理。可以截取分析SSL的请求。
2. 支持流量控制。可以模拟慢速网络以及等待时间（latency）较长的请求。
3. 支持AJAX调试。可以自动将json或xml数据格式化，方便查看。
4. 支持AMF调试。可以将Flash Remoting 或 Flex Remoting信息格式化，方便查看。
5. 支持重发网络请求，方便后端调试。
6. 支持修改网络请求参数。
7. 支持网络请求的截获并动态修改。
8. 检查HTML，CSS和RSS内容是否符合W3C标准。

安装Charles

去Charles的官方网站（http://www.charlesproxy.com）下载最新版的Charles安装包，是一个dmg后缀的文件。打开后将Charles拖到Application目录 下即完成安装。

安装SSL证书

如果你需要截取分析SSL协议相关的内容。那么需要安装Charles的CA证书。具体步骤如下：

1. 去 http://www.charlesproxy.com/ssl.zip 下载CA证书文件。
2. 解压该zip文件后，双击其中的.crt文件，这时候在弹出的菜单中选择“总是信任”，如下所示：

   

3. 从钥匙串访问中即可看到添加成功的证书。如下所示：

   

 

将Charles设置成系统代理

之前提到，Charles是通过将自己设置成代理服务器来完成封包截取的，所以使用Charles的第一步是将其设置成系统的代理服务器。

启动Charles后，第一次Charles会请求你给它设置系统代理的权限。你可以输入登录密码授予Charles该权限。你也可以忽略该请求， 然后在需要将Charles设置成系统代理时，选择菜单中的 "Proxy" -> "Mac OS X Proxy"来将Charles设置成系统代理。如下所示：

之后，你就可以看到源源不断的网络请求出现在Charles的界面中。

Charles主界面介绍

Charles主要提供2种查看封包的视图，分别名为“Structure”和"Sequence"。

1. Structure视图将网络请求按访问的域名分类。
2. Sequence视图将网络请求按访问的时间排序。

大家可以根据具体的需要在这两种视图之前来回切换。

对于某一个具体的网络请求，你可以查看其详细的请求内容和响应内容。如果响应内容是JSON格式的，那么Charles可以自动帮你将JSON内容格式化，方便你查看。

过滤网络请求

通常情况下，我们需要对网络请求进行过滤，只监控向指定目录服务器上发送的请求。对于这种需求，我们有2种办法。

1. 在主界面的中部的Filter栏中填入需要过滤出来的关键字。例如我们的服务器的地址是：http://yuantiku.com，那么只需要在Filter栏中填入yuantiku即可。

2. 在Charles的菜单栏选择"Proxy"->"Recording Settings"，然后选择Include栏，选择添加一个项目，然后填入需要监控的协议，主机地址，端口号。这样就可以只截取目标网站的封包了。如下图所示：

通常情况下，我们使用方法1做一些临时性的封包过滤，使用方法2做一些经常性的封包过滤。

截取iPhone上的网络封包

Charles通常用来截取本地上的网络封包，但是当我们需要时，我们也可以用来截取其它设备上的网络请求。下面我就以iPhone为例，讲解如何进行相应操作。

Charles上的设置

要截取iPhone上的网络请求，我们首先需要将Charles的代理功能打开。在Charles的菜单栏上选择 “Proxy”->"Proxy Settings"，填入代理端口8888，并且勾上"Enable transparent HTTP proxying" 就完成了在Charles上的设置。如下图所示:

iPhone上的设置

首先我们需要获取Charles运行所在电脑的IP地址，打开Terminal，输入ifconfig en0, 即可获得该电脑的IP，如下图所示：

在iPhone的 “设置”->“无线局域网“中，可以看到当前连接的wifi名，通过点击右边的详情键，可以看到当前连接上的wifi的详细信息，包括IP地址，子 网掩码等信息。在其最底部有“HTTP代理”一项，我们将其切换成手动，然后填上Charles运行所在的电脑的IP，以及端口号8888，如下图所示：

设置好之后，我们打开iPhone上的任意需要网络通讯的程序，就可以看到Charles弹出iPhone请求连接的确认菜单（如下图所示），点击“Allow”即可完成设置。

截取SSL信息

Charles默认并不截取SSL的信息，如果你想对截取某个网站上的所有SSL网络请求，可以在该请求上右击，选择SSL proxy，如下图所示：

这样，对于该Host的所有SSL请求可以被截取到了。

模拟慢速网络

在做iPhone开发的时候，我们常常需要模拟慢速网络或者高延迟的网络，以测试在移动网络下，应用的表现是否正常。Charles对此需求提供了很好的支持。

在Charles的菜单上，选择"Proxy"->"Throttle Setting"项，在之后弹出的对话框中，我们可以勾选上“Enable Throttling”，并且可以设置Throttle Preset的类型。如下图所示：

如果我们只想模拟指定网站的慢速网络，可以再勾选上图中的"Only for selected hosts"项，然后在对话框的下半部分设置中增加指定的hosts项即可。

修改网络请求内容

有些时候为了调试服务器的接口，我们需要反复尝试不同参数的网络请求。Charles可以方便地提供网络请求的修改和重发功能。只需要在以往的网络请求上点击右键，选择“Edit”，即可创建一个可编辑的网络请求。如下所示：

我们可以修改该请求的任何信息，包括url地址，端口，参数等，之后点击“Execute”即可发送该修改后的网络请求（如下图所示）。Charles支持我们多次修改和发送该请求，这对于我们和服务器端调试接口非常方便。

乱码

刚开始用着挺好的啊，怎么一言不合，就来个乱码呢？

于是，便在 Google 中输入「Charles 乱码」，我保证，你能搜到的绝对是这样的答案：

可我告诉你，反正我尝试了在各种地方进行添加，最后都没有成功。
而我最终解决了乱码的问题，但根本没有涉及到 Info.plist。你只要确保，我接下来提及的问题，你有正确进行设置。

安装 SSL 证书

Mac 端

首先去 http://www.charlesproxy.com/ssl.zip 下载 CA 证书文件，然后双击 .crt 文件，选择「总是信任」按钮，在钥匙串访问中即可看到添加成功的证书。

看看，人家说的多么简单啊，可事实呢？当我访问上述网址时，出现的是如下的文字：

If you are running Charles v3.10 or later, please go to Charles and consult the SSL Proxying submenu in the Help menu, for instructions on installing your new Charles Root Certificate.

我那蹩脚的英文告诉我：如果你使用的是 v3.10 及之后的版本，安装方法已经变了，正确的姿势：启动 Charles 软件，在菜单中找到 Help -> SSL Proxying -> Install Charles Root Certificate. 如下图所示：

图片来自

随后是这样的：

图片来自

iPhone 端

步骤：Help -> SSL Proxying ->Install Charles Root Certificate on a Mobile Device…

Mac 上的设置

1. 在 Charles 的工具栏上点击设置按钮，选择 SSL Proxy Settings，选中 Enable SSL Proxying。（别急，选完先别关掉）

2. SSL 选项卡的 Locations 里填写要抓包的域名和端口，点击 Add 按钮，在弹出的表单中 Host 填写域名。比如填api.instagram.com，Port 填 443

图片来自

关于乱码，如果没有做这项操作，则肯定会出现乱码。而至于否是在 Info.plist 中添加 UTF-8 的字段，反正最后我没加，但一切正常。

总结

通过Charles软件，我们可以很方便地在日常开发中，截取和调试网络请求内容，分析封包协议以及模拟慢速网络。用好Charles可以极大的方便我们对于带有网络请求的App的开发和调试。

原文地址：http://www.infoq.com/cn/articles/network-packet-analysis-tool-charles/