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ISAPI(Internet Server Application Programming Interface)作为一种可用来替代CGI的方法,是由微软和Process软件公司联合提出的Web服务器上的API标准。ISAPI与Web服务器结合紧密,功能强大,能够获得大量的信息,因此利用ISAPI可以开发出灵活高效的Web服务器增强程序。由于ISAPI程序与Web服务器的关系,使得ISAPI接口在安全方面有一定的研究价值。本文主要讨论ISAPI在IIS和VC++ 6.0中的实现。
$ U# v5 T! c$ d8 h, m: Z2 l
' a/ Y5 m4 y# d7 G# J! v# }$ k一、ISAPI接口和CGI接口的不同。
0 ~* K& S2 N; H& f1 C: T1 _& A4 I
* C" f7 K! [) ~/ qISAPI程序和CGI程序完成类似的功能,但是实现方法不同。
! n" m3 u% e; u# g: _! f/ z* L/ ^
* ] U! F+ A) N: D" B0 {1、ISAPI程序以DLL形式被Web服务器加载到自己的进程空间中,因此和服务器共用同一个地址空间,且在没有客户请求时可以将其从内存中卸载;而对客户端发来的每个对CGI程序的请求则需要服务器为它单独启动一个进程,这需要耗费大量的时间和内存。当并发的请求数目很大时,使用CGI在效率上不如ISAPI。 - N1 n# S9 i& h7 e& L. b; H! z5 }
5 y6 ^: ^4 e" W2 B( P# F2、CGI程序通过环境块和标准输入输出与Web服务器进行通信,而ISAPI程序与服务器结合得更为紧密,与服务器共享同一个进程上下文,主要通过一个参数块与服务器进行交互,可以从服务器那里获得关于当前HTTP连接的大量信息。 7 D- U S9 G X( k+ B
' M7 y0 L4 j. iISAPI主要分为ISA和ISAPI Filter两部分。ISA方法相对而言要传统一些,利用一些特殊的链接,指向服务器的作业,供程序开发人员设计一些扩展功能;而ISAPI过滤器则倾向于构造服务器直接调用的模块,提供一种无缝链接部件用于监测直接来自于服务器的HTTP请求。
4 d. N; u/ Y" D. }) X: z: N5 w* |# }2 K
6 K3 v$ M! v& m1 Z" c二、ISA 5 ^5 g5 w! F& b" H. X( o( A
0 T' G7 n' f& O$ X. u6 `/ o& AISA(Internet Server Application)也可称为ISAPI DLL,其功能和CGI程序的功能直接相对应,使用方法和CGI也类似,由客户端在URL中指定其名称而激活。例如下面的请求将调用服务器的虚拟可执行目录Scripts下的function.dll(ISAPI DLL必须放在服务器的虚拟可执行目录下): # U0 {8 R- Y5 l3 K
http://www.abc.com/Scripts/function.dll?
! t$ }7 T# V& _ V5 s6 h1 n# J; h: J. Y
ISA和服务器之间的接口主要有两个:GetExtentionVersion( )和HttpExtentionProc( )。任何ISA都必须在其PE文件头的引出表中定义这两个引出函数,以供Web服务器在适当的时候调用。 * n9 b9 h& u: w, u7 j
* P+ K* @, k8 f5 x1、当服务器刚加载ISA时,它会调用ISA提供的GetExtentionVersion( )来获得该ISA所需要的服务器版本,并与自己的版本相比较,以保证版本兼容。函数原型如下:
2 M7 s& q5 Z9 q' n
. {, q# ?% G9 [8 H9 HBOOL WINAPI GetExtentionVersion(HSE_VERSION_INFO *version); * ?# r8 ?( H/ T+ i; `* C: I- r9 N
typedef struct _HSE_VERSION_INFO l; U2 S2 \9 X7 S0 A i3 ^
{
) |4 W& h$ a" ?2 z3 O/ K! I2 HDWORD dwExtensionVersion; //版本号
! }( c: E! D3 XCHAR lpszExtensionDesc[HSE_MAX_EXT_DLL_NAME_LEN]; //关于ISA的描述字符串 + q8 V) h5 @* m: @4 n* N* C
} HSE_VERSION_INFO, *LPHSE_VERSION_INFO;
+ T2 Q: s, q v& y. L
, N, ^1 N; ~) {) l2、ISA的真正入口是HttpExtentionProc( ),它相当于普通C程序的main( )函数,在这个函数中根据不同的客户请求作不同的处理。服务器和HttpExtentionProc( )之间是通过扩展控制块(Extention Control Block)来进行通信的,即ECB中存放入口参数和出口参数,包括服务器提供的几个回调函数的入口地址。函数原型如下: " o+ X: F% N! R7 [
! l7 g8 G! j0 I/ A% \4 b1 q% Z' M
DWORD HttpExtensionProc( EXTENSION_CONTROL_BLOCK *pECB );
2 m+ e& R$ [% \2 u% z" x8 a- g' n
; S+ M- \9 c% mECB的结构定义如下(IN表示入口参数,OUT表示出口参数):
5 L/ Y! N* R* @- A, m" _+ ?% o
) ]) f" u) |9 i1 l# O% N9 Itypedef struct _EXTENSION_CONTROL_BLOCK 2 N+ e1 a: z$ M0 Q! _0 m" v
{
& l7 f- t' u( H( s# ?/ J2 F5 mDWORD cbSize; //IN,本结构的大小,只读 . D( _# U! D5 C8 p4 y2 V, I3 w
DWORD dwVersion //IN,版本号,高16位为主版本号,低16位为次版本号 : q; q# ]& I: {& d$ C2 ^
HCONN ConnID; //IN,连接句柄,由服务器分配,ISA只能读取该值
b% A. x: e! o' T0 N! u# `DWORD dwHttpStatusCode; //OUT,当前完成的事务状态 4 l4 y0 M N9 n2 L5 I8 X
CHAR lpszLogData[HSE_LOG_BUFFER_LEN]; //OUT,需要写入到日志文件中的内容 / G5 F6 m1 V7 c' I8 V" v
LPSTR lpszMethod; //IN,等价于CGI的环境变量REQUEST_METHOD & x9 L5 X. x$ G' T* G
LPSTR lpszQueryString; //IN,等价于环境变量QUERY_STRING " ]+ z' @/ `, }
LPSTR lpszPathInfo; //IN,等价于环境变量PATH_INFO
" x; @# C+ c8 z# ?. n* `9 @# g3 ^! tLPSTR lpszPathTranslated; //IN,等价于环境变量PATH_TRANSLATED 0 y W# d, z$ m. n) N( r
DWORD cbTotalBytes; //IN,等价于环境变量CONTENT_LENGTH 4 C0 j9 d7 G. M8 K- A, X N' ~: m3 y
DWORD cbAvailable; //IN,缓冲区中的可用字节数 1 X7 y1 ^' P! R' z4 i! G! T
LPBYTE lpbData; //IN,缓冲区指针,指向客户端发来的数据 . C. L. ?5 W r4 f# E: c
LPSTR lpszContentType; //IN,等价于环境变量CONTENT_TYPE
6 k m2 [- \5 I0 L* `
' G3 y8 n5 k$ p3 W' N//回调函数,用于返回服务器的连接信息或特定的服务器详细情况 . J+ R. M8 D/ e7 R( y
BOOL ( WINAPI * GetServerVariable )
- i) R; O3 L1 @' [8 K5 m4 _5 ^( HCONN hConn,
+ R. u, E( ~+ J4 x( PLPSTR lpszVariableName,
; ~+ h$ J" w' I7 V- s* Z4 nLPVOID lpvBuffer, . K8 ^1 t+ [- C: f
LPDWORD lpdwSize ); $ M9 u E# W u# X }1 y( f5 |
" C& S6 s) S1 j9 K
BOOL ( WINAPI * WriteClient ) //回调函数,从客户端的HTTP请求中读取数据 3 Y0 E: J: T1 M2 T
( HCONN ConnID, 8 b5 @/ b! W' @, `
LPVOID Buffer, ; ^6 N" x9 }3 Q# a8 D! q
LPDWORD lpdwBytes,
% z/ B+ q9 g5 ZDWORD dwReserved ); 7 D: V' w1 @. k! O
% Q3 Y) y7 O$ R
BOOL ( WINAPI * ReadClient ) //回调函数,向客户端发送数据
& j( `1 a7 y) i1 `( HCONN ConnID, 4 z6 k0 ]# ]3 G- B1 M3 q; o
LPVOID lpvBuffer,
: }2 X7 @) d0 z( V3 ^5 HLPDWORD lpdwSize ); 6 ~$ }" ]8 u9 O$ K' w9 _, ^
# {5 M/ a2 k! [8 ^* b
BOOL ( WINAPI * ServerSupportFunction ) //回调函数,访问服务器的一般和特定功能
7 f2 l/ |& D1 }9 Q9 {. t5 R5 w( HCONN hConn,
. x. {: C" H+ D: m& rDWORD dwHSERRequest,
" K7 x1 r% V! `( ~8 ?LPVOID lpvBuffer, . j$ f& d& b ?' v @* M
LPDWORD lpdwSize,
, E! h( Y* I. S: c5 V2 `LPDWORD lpdwDataType ); 6 V& h3 _, N; Q: w! {% z+ B3 {
2 S0 t% l4 q' B
} EXTENSION_CONTROL_BLOCK, *LPEXTENSION_CONTROL_BLOCK; 3 \1 p5 |, ]9 {6 t# V' b' E
% _6 ?% w8 o+ u a2 E" s0 ]) j在上述ECB中,服务器不但提供了当前HTTP连接的句柄和一些变量,而且提供了4个回调函数给ISA调用,从而使ISA可以获得更详尽的信息。 : J% }# b; S5 K' l a7 q0 G, M
# O3 ?/ ~8 v: t: f7 T7 W, d z! y
三、ISAPI Filter
: Z( u: }3 D" ^
( A) N4 ^7 w& [9 W( \ISAPI Filter位于服务器和客户端之间,能够对服务器和客户端之间的通信进行预处理和后处理,比如对通信进行加密/解密、提供对客户进行身份验证的新方法、提供自定义的日志记录等,在CGI中没有与ISAPI Filter直接相对应的部分。 . D4 m& ~3 p# _. l& F; n0 R
! K, H4 L+ j1 KISAPI Filter与服务器之间的接口有两个:GetFilterVersion( )和HttpFilterProc( )。任何 5 R& ]& H# X# a8 ~
ISAPI Filter都必须引出这两个函数以供服务器调用。
" `" s' `2 d! C1 M
4 p) O- Y. U% V# k" _5 c4 R# `1、在注册表的如下键值中存放着所有ISAPI Filter的文件名,IIS服务器启动时从该键值中获得
2 c, ^8 M3 {- m9 _! ]! ?Filter的文件名并加载它们。 9 t# C4 Y- q- I% j
4 B' J- R$ v6 C4 D9 n& M
HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Services/W3SVC/Parameters/FilterDLL # C( u. A' ~0 |5 ]/ d) w
. I0 G3 g( U( p: }/ X
2、然后服务器调用每个Filter提供的GetFilterVersion( )函数,获得版本号以及该Filter希望处理的事件,即ISAPI Filter通过引出GetFilterVersion( )函数来告知服务器自己希望处理什么类型的事件,因为ISAPI Filter是通过事件来激活的,当满足条件的事件到达时,服务器就会调用Filter引出的主函数HttpFilterProc( )对该事件进行处理。GetFilterVersion( )的原型如下: ; k, z! ]0 L) M3 e
& r" N1 h2 {# A+ q8 M( T( YBOOL WINAPI GetFilterVersion( # O0 R X. n8 C4 V: T% l1 e( [
DWORD dwServerFilterVersion; //IN,服务器使用的版本规范 " N4 G1 t2 W& u: i' R/ [
DWORD dwFilterVersion; //OUT,过滤器使用的版本规范
# @5 @3 b% J M/ M' ~1 \CHAR lpszFilterDesc[SF_MAX_FILTER_DESC_LEN+1]; //OUT,对该过滤器的描述字符串
1 r7 m/ `/ H; TDWORD dwFlags //OUT,事件和优先级标志 2 V, b! {/ d! M- P% R
); - ^$ n# \' ~+ ^& \7 f/ g' U
, `3 u. v2 v2 s' [$ F" D5 C$ z
事件和优先级标志dwFlasg的取值在MSDN中有详细解释,其中包括该Filter被调用的优先级,一般应使用默认的低优先级,否则可能会对系统的性能造成很大影响。 / s. s$ J/ [3 X3 E$ y; i1 k
7 c Z, w8 x6 A# s$ A( Z" G: Q! [3、HttpFilterProc( )是ISAPI Filter主要的入口函数,它根据当前的事件的不同作出不同的处理。服务器通过如下的参数块和Filter进行交互,这个参数块的作用和ISA中的ECB类似。 " S8 K9 l/ c& n3 j9 p
) H2 W+ E* W" L: I) s3 S
typedef struct _HTTP_FILTER_CONTEXT
0 l6 J# W O5 T5 v3 n* T( w0 r1 }5 Q7 Y{ " j' ~3 t% E m
5 U% K- t" }% ~! X/ A7 V( H m0 W7 dDWORD cbSize; //IN,本参数块的大小 1 |! ~+ M& i* F, `
DWORD Revision; //IN
' E! z$ k a% g0 G/ O) ]PVOID ServerContext; //IN,由server使用本参数
% [6 y7 c% R0 I/ fDWORD ulReserved; //IN,由server使用本参数
6 C4 m5 a5 p/ b. j5 I$ G% m `- cBOOL fIsSecurePort; //IN,事件是否发生在安全端口上
, }3 `0 h" Y" ? X1 EPVOID pFilterContext; //IN/OUT,与本次请求相关的上下文
: ^. M# M) i* M* ^' X$ Q9 z7 H E+ L
2 w! m' ^ p( T" B) z' l% Z//回调函数,取得关于服务器和本次连接的信息
) W$ d! `7 r! G9 X' j! Z( }BOOL (WINAPI * GetServerVariable) ( $ s7 S; }/ k; }3 k
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, , Z I3 ~2 z, `2 l
LPSTR lpszVariableName, $ S5 S: q0 W. x# f8 Q6 z @
LPVOID lpvBuffer,
4 j% o. A. c( gLPDWORD lpdwSize
. `! Z* S( R! l/ d8 P" g/ R); 0 M8 }7 K! [. k0 N9 S
0 W& Z9 w; m3 Z o3 G/ U7 B
BOOL (WINAPI * AddResponseHeaders) ( //回调函数,给HTTP响应添加一个标头 9 l( o) l# L- o- R: S. d1 A
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc,
5 H! i9 Z v y! g# BLPSTR lpszHeaders, / Y2 B; U# y$ A% o4 T/ ]
DWORD dwReserved
( P/ N3 P2 m# ^' j, @); ( n, E; P% D. x
+ _& x8 x+ m# ]6 B K/ c, O
BOOL (WINAPI * WriteClient) ( //回调函数,将原始数据发送给客户端
( N* x; k% r4 c* Bstruct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, 0 S5 a/ d% \1 e0 b% u1 p8 C
LPVOID Buffer, 5 w) p9 R8 R* l
LPDWORD lpdwBytes,
& u" I2 N* V3 [5 zDWORD dwReserved $ p1 A; `+ `+ S# ? c
);
& G7 ~/ ?8 K- p/ u8 q& w: F
# y' U( |# m/ |) p, K/ q' q! zVOID * (WINAPI * AllocMem) ( //回调函数,分配内存。 % }9 J1 Y. J6 l4 S B5 L# c
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, 1 F/ g5 q$ r5 Z( Y/ ^) ~9 ^& c% h5 a
DWORD cbSize,
+ E. {+ g6 G" t; p" UDWORD dwReserved & s. E/ W8 e6 E. j, H% ]8 `
);
8 q# f0 r4 H+ A7 d
* L/ {" F9 u/ nBOOL (WINAPI * ServerSupportFunction) ( //回调函数,访问服务器的一般和特定功能
& g Q: x! ~+ _struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc,
. z/ n- ^3 K$ L! wenum SF_REQ_TYPE sfReq, ' t- N! v' J' Z' O; Z$ l
PVOID pData,
1 D. M1 `% G p" V. K+ yDWORD ul1,
3 m- K3 h; o+ e8 j7 c- A1 Y, W6 L+ mDWORD ul2 : k* O6 `! h7 X6 o; n0 i
);
$ q# V4 B. z/ V, Z7 r, q0 T$ J
6 Y3 L0 c" s: {; s K3 t7 e} HTTP_FILTER_CONTEXT, *PHTTP_FILTER_CONTEXT; * B& F" Z6 j. l
1 \. e5 V* X# r$ b! o* J% ?四、VC++ 6.0中对ISAPI的支持
$ i& P: @# G8 W+ L' {! e9 p" k0 z9 {* C- ]
VC++ 6.0中定义了5个相关的类以简化ISAPI的编程工作:CHttpServer、CHttpServerContext、CHttpFilter、CHttpFilterContext、CHtmlStream,这5个类都没有父类。其中CHttpServer和CHttpServerContext主要用来编写ISA,CHttpFilter和CHttpFilterContext则用来编写ISAPI Filter,而CHtmlStream则用来操作内存中的HTML文件,为其它的4个类提供服务。CHttpServer在每个ISA中只能有一个实例,一个CHttpServer可以对应多个CHttpServerContext实例,每个 6 U: o3 t4 ~/ Y. ~$ N
CHttpServerContext处理一个客户请求,这样可以处理并发的HTTP请求;CttpFilter和CHttpFilterContext之间的关系与此类似,在每个ISAPI Filter中只能有一个CHttpFilter实例,但是可以有多个CHttpFilterContext来处理并发的事件。CHttpServer和CHttpFilter是独立的类,它们可以共存于一个DLL中,也可以分别在不同的DLL中。 ! n, [3 x1 a/ V' O& c0 w- U
: p% ?% i0 T" A2 k$ x$ N/ P一个ISA可以提供多个命令,每个命令对应于CHttpServer(或其子类)的一个成员函数,客户端可以在URL中指定命令名及其参数。在VC++ 6.0中是通过parse map来实现这种对应的。
: X3 r4 ^) Q7 ~4 i* K
7 a7 N& f; f4 o" S& e P wParse map类似MFC中的Windows消息分发机制,通过使用VC提供的DECLARE_PARSE_MAP、BEGIN_PARSE_MAP、ON_PARSE_COMMAND、ON_PARSE_COMMAND_PARAMS、DEFAULT_PARSE_COMMAND、END_PARSE_MAP等宏,可以实现对不同的命令的处理。每个CHttpServer中只能建立一个parse map,当客户端给ISA发来命令的时候,parse map可以分析HTTP请求中的命令名及其参数,将该命令与相应的成员函数关联起来,即由该成员函数处理该命令。以MSDN中的例子程序pinball为例,该例中有下面这样一个表单: : q5 d. Y( x+ ]$ }5 w2 m" A! r
4 f4 j# D- Y( d: f/ n# d" ]3 R<form method=get action="pinball.dll?"> 4 ?' F6 }4 b( p* b
<input type="hidden" name="MfcISAPICommand" VALUE="GetImage"> 6 u" i( z8 f2 ?
<input type="radio" name="Favorite" value="1" checked> Attack from Mars<br> + E$ w# O* a5 T* r( y' X. V
<input type="radio" name="Favorite" value="2"> Twilight Zone<br> $ D6 f3 ?0 C) A( }+ ~
<input type="radio" name="Favorite" value="3"> The Addams Family<br> . }/ P+ r; n/ U7 q; A
<input type="radio" name="Favorite" value="4"> Cirqus Voltaire<br> 6 h2 V! N" j; c- F* S# a
<input type="radio" name="Favorite" value="0"> I don't see it here<br> , h9 |% Z! I6 b( j# ?- T
<br> $ K1 l* a+ Q, e6 k% v( G
<input type="submit" value="Show Me!">
) ^; M0 h) U; I" g- p</form> 0 l( Y1 Q. a" C! a) h/ K
( F$ f0 M) n+ _9 J' s; ?& X: ~0 [当客户端选中了上面的表单中的“Attack from Mars”这一项并点击了submit按钮后,服务器端 : t) M% t" O& f" p" L6 p% E6 o
最终将得到如下的URL串: , x- w7 m$ G% Q1 K6 `2 K
! A5 w, a3 i# {# N
http://www.abc.com/pinball.dll?M ... mage&Favorite=1
# y7 x- i' B4 ], x* \; G% ` n4 a2 N$ g% g1 \
在该URL串中,命令名是GetImage,参数Favorite的值是1,因此pinball.dll中的如下成员函数
. |+ R7 ~9 A" q& X& y0 p9 C将被调用以处理该请求,其中参数dwChoice对应URL中的参数Favorite:
" W) s' s1 A0 Z
) z; \; ]2 w8 f7 g3 A2 e2 h- v+ Vvoid CPinballExtension::GetImage(CHttpServerContext* pCtxt, long dwChoice);
' E' t! a3 ~% U3 {( c
( P- n% ?& H, Z. s, U, D; _而parse map需要按照下面的形式定义:
{8 I0 J0 K- j3 Y. E! u7 ?# |/ W
//CPinballExtension从CHttpServer派生而来
+ H& P. w: h# _+ o6 B" BBEGIN_PARSE_MAP(CPinballExtension, CHttpServer)
7 R3 t8 H) [8 p
% v8 |% a) w( M/ m, \7 |- H//GetImage是CPinballExtension的成员函数,且有一个long型的参数即dwChoice # A/ b2 u0 A( F4 [) h
ON_PARSE_COMMAND(GetImage, CPinballExtension, ITS_I4) ' G$ ~3 w& _! U# b
* }( U$ ]' _( t
//该参数在URL中的名字为Favorite
2 {8 ?6 y' l: `4 U: e- yON_PARSE_COMMAND_PARAMS("Favorite")
+ _( {$ M3 c$ C9 Z f' B& ~, l. T. E
END_PARSE_MAP(CPinballExtension) 4 M( T$ v) `6 }/ w1 A/ N- H
& |# m3 u c0 P N# O
而对于ISAPI Filter,在VC中可以通过重载CHttpFilter(或其子类)的不同的成员函数来实现对不同事件的处理。可重载的函数如下,每一个成员函数均对应一个或多个事件: 5 ?6 {8 f$ a \: P
' `1 x+ p, x. S9 s! N4 {! N* N; o
OnPreprocHeaders : G" ]- Q" @: [7 y
OnAuthentication
3 \5 v( a B! _6 h2 }% w. XOnUrlMap & Y% L) a; n7 r4 m- S% C$ O6 G
OnSendRawData
- \6 \- u% X4 F& N7 a, n) z' D4 OOnReadRawData 5 I3 }8 V5 z& {: B4 B
OnLog ]$ a' k5 `" V" W
OnEndOfNetSession + s2 A+ ^, Q" f5 D5 E c
' ]# z: {; g# L9 [7 ?, NMSDN提供了4个关于ISAPI的编程实例:counter、MFCUCASE、pinball、wwwquote,有兴趣的可看看,本文主要不是介绍编程,所以不再赘述。
' _, Z0 ?9 J6 i9 k5 m0 x
4 d3 k) ~4 ~; z8 |$ k, B* y参考资料: 7 d5 { D8 H" Q) L: Q2 y
: v# e' X$ K; J% p, g* k
1、MSDN
" ]+ x5 e, A8 ]$ ?2、《精通CGI编程》,丁一强等,清华大学出版社 |
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