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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。 % n7 g; [7 |0 A) p7 c8 S7 a, ^1 P+ G& G
9 S* _6 b" s" p% p9 L, _. b
一、ISAPI接口和CGI接口的不同。 4 F/ L; a7 ?6 y5 K* J1 I8 I; Q
+ S9 B* ^4 U5 I" ?7 r7 @ISAPI程序和CGI程序完成类似的功能,但是实现方法不同。 1 x& X/ E5 g% s
2 L$ B0 K o6 f( V" T- d5 Z1、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。
# @5 J/ r8 f+ [4 w
# l y# b1 S' \. h6 ]2、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。 ! q3 ^: b4 \2 ^- v' ?; h
+ O s, d2 A, @- F
ISAPI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。 8 a3 _9 [3 w+ s! F0 h3 ~$ b# _
. _3 @0 i$ G' l+ z$ ?- I: }
& x& s R( q+ M$ C1 K; _8 X9 a二、ISA 3 ^% l( q0 X* c" T
* w- g* E" g+ a7 S' U
ISA(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):
' r1 k- V/ H/ A- m, ihttp://www.abc.com/Scripts/function.dll? : f8 e& s, U" D" t
, ?6 @% N5 ? |" f4 U) jISA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。
! a5 q% n. F% t+ n4 o$ b4 B! H3 b. p3 G" T9 b6 ?, U, x% T. \% x! o
1、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:
. y7 Q- i) g0 }$ I0 g% c8 ?! D0 Q0 p$ I! i9 d& s2 P
BOOL WINAPI GetExtentionVersion(HSE_VERSION_INFO *version);
8 \# S1 j( C& I8 c/ @* Ptypedef struct _HSE_VERSION_INFO ! n4 }+ u6 P1 _$ w z
{
6 E G6 \5 X8 p" B& R9 E! P- KDWORD dwExtensionVersion; //版本号
/ L7 F3 J+ E- ICHAR lpszExtensionDesc[HSE_MAX_EXT_DLL_NAME_LEN]; //关于ISA的描述字符串
0 n1 l) R, l4 a( y9 T; b/ k} HSE_VERSION_INFO, *LPHSE_VERSION_INFO;
" d R: f3 T% d$ t! J: o% L p- R
7 }! g! ~/ e+ @1 c2、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: : M5 I" o/ v" j: U8 F
3 a+ j- \) N! i! {8 W4 b
DWORD HttpExtensionProc( EXTENSION_CONTROL_BLOCK *pECB ); 7 P8 i" E9 }4 v# p) t
3 [2 u$ w( _" x' T. k) Y* @
ECB的结构定义如下(IN表示入口参数,OUT表示出口参数): ; D, P/ J2 D1 ]3 c5 N
5 X" [! B! Y+ H/ j% C
typedef struct _EXTENSION_CONTROL_BLOCK
0 Z5 p* H d; B- k# H" Y" [{ ' A6 P! J1 ]' d- u
DWORD cbSize; //IN,本结构的大小,只读 1 ^4 H/ G5 O# ]' B) _* a/ y% E
DWORD dwVersion //IN,版本号,高16位为主版本号,低16位为次版本号 9 n9 D& u# u9 e- s1 v
HCONN ConnID; //IN,连接句柄,由服务器分配,ISA只能读取该值
# E: x3 O4 T. Y; R$ c) p' W) zDWORD dwHttpStatusCode; //OUT,当前完成的事务状态
1 o; J, u3 a4 c8 L6 I: ~CHAR lpszLogData[HSE_LOG_BUFFER_LEN]; //OUT,需要写入到日志文件中的内容
! O6 l% n: t j* xLPSTR lpszMethod; //IN,等价于CGI的环境变量REQUEST_METHOD
: [& r8 M0 u: }( {LPSTR lpszQueryString; //IN,等价于环境变量QUERY_STRING
) \+ _ t/ r8 k5 _) X2 ZLPSTR lpszPathInfo; //IN,等价于环境变量PATH_INFO
' b' w/ l: j3 p# ] t- ^3 Q9 A% jLPSTR lpszPathTranslated; //IN,等价于环境变量PATH_TRANSLATED " ?9 X* s% N" k# ~. S- a
DWORD cbTotalBytes; //IN,等价于环境变量CONTENT_LENGTH
) q9 p, X8 S; p& {6 Y% W" |, HDWORD cbAvailable; //IN,缓冲区中的可用字节数
* @, ?' V y$ X1 R ULPBYTE lpbData; //IN,缓冲区指针,指向客户端发来的数据 ' x1 [6 Y9 {" E, a; j5 `4 N7 H
LPSTR lpszContentType; //IN,等价于环境变量CONTENT_TYPE
* _( G, A7 }, b6 n8 R& e
7 X, R+ Y$ {! I5 i# P/ ~; u( [//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 5 j M" t. a: E
BOOL ( WINAPI * GetServerVariable ) 5 R' ?; G# j3 a% q' I. {& j
( HCONN hConn,
. {9 x% Z( w& h, _) g4 N. o/ VLPSTR lpszVariableName,
. z- j: G& j! X! r6 d' SLPVOID lpvBuffer, * q' z# _9 ]% U5 a; Q
LPDWORD lpdwSize );
* I1 q$ `( o" m9 N4 ~: X0 ^; m
( U/ S5 A0 D9 l: M RBOOL ( WINAPI * WriteClient ) //回调函数,从客户端的HTTP请求中读取数据 + j5 z: M" {: Q, F/ Z
( HCONN ConnID, + }6 R( A* N% r7 W5 N2 U6 s4 X% H9 s
LPVOID Buffer, # P9 J8 _8 P9 I
LPDWORD lpdwBytes, 0 p0 h4 C! B& x! }) o d
DWORD dwReserved ); 4 C1 V( t V) Q6 }% s
. h C1 S- x7 L( o6 A
BOOL ( WINAPI * ReadClient ) //回调函数,向客户端发送数据
) o! k" a! x; l& ~- c, Q# d( HCONN ConnID,
3 r$ {; Q8 ~' [LPVOID lpvBuffer, * [# v* F' p/ }9 z# ]& ?' V
LPDWORD lpdwSize );
% e& x8 x* f3 H. {4 I$ J0 o) q, t7 {6 m+ T1 d7 q4 ?8 R: y
BOOL ( WINAPI * ServerSupportFunction ) //回调函数,访问服务器的一般和特定功能
2 j+ w3 e) _* n1 s( i( HCONN hConn, 1 l7 V% ]6 o" m' u1 G
DWORD dwHSERRequest, 6 K$ F: t5 j; ~3 X
LPVOID lpvBuffer,
, @) M3 F0 f1 z3 X4 E" o! g% ^) s3 |LPDWORD lpdwSize,
( Q; ^ q! _! k$ B' ULPDWORD lpdwDataType ); ( R. k! v9 Y- W4 C
^ {9 q _) |8 y J: s) c
} EXTENSION_CONTROL_BLOCK, *LPEXTENSION_CONTROL_BLOCK; % U& R8 r+ q0 m' H: ]
: {" Y! g0 Z1 L9 {
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。 : W U; k1 ~. `' {4 w( H
7 y: J4 }9 y9 v5 V
三、ISAPI Filter , J/ p8 ^) ?; U! V5 R
: X' ^% b8 v- s+ U; E
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。 # J% c7 f, ~1 I4 w! }
7 {4 X% L# i9 M$ T- w/ x" D4 L1 XISAPI Filter与服务器之间的接口有两个:GetFilterVersion( )和HttpFilterProc( )。任何 ' U& z* |3 _# y! t( @/ q8 Q2 j9 D
ISAPI Filter都必须引出这两个函数以供服务器调用。
6 S0 s. l) C1 K1 K8 K5 i9 l v8 N. p* P* |
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
3 V% o& e7 M* q/ l4 VFilter的文件名并加载它们。 # t' X/ Y( m# Y; p; K) L
% h5 ^0 X% M( o8 g9 ^; T: V
HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Services/W3SVC/Parameters/FilterDLL 7 C5 F+ b6 @$ L% n& D$ O' h
2 ?) F2 Q: x: {7 k. D
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:
/ Z6 c) ]7 Z" G( X5 l
; @* h% r% D0 I7 }0 Y* JBOOL WINAPI GetFilterVersion(
! j+ _/ Q. g7 ^, lDWORD dwServerFilterVersion; //IN,服务器使用的版本规范 & c1 O8 S" H% ?; e# r
DWORD dwFilterVersion; //OUT,过滤器使用的版本规范
/ r0 A$ I% N. v' k% z; y0 PCHAR lpszFilterDesc[SF_MAX_FILTER_DESC_LEN+1]; //OUT,对该过滤器的描述字符串 5 X; N. J. i$ B& D5 h
DWORD dwFlags //OUT,事件和优先级标志 ' j3 R! L: t( P, Q, E
);
N5 h( m) j! _: K! M, T% U6 Y5 h( u( ~% P, J
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。
" t0 `* t& I" N2 u, w0 _+ y2 t8 {3 }7 e6 T2 a
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。
5 s$ _# j$ K& ]
6 @' |* L( p: O$ m% Y7 Q. A0 i4 Etypedef struct _HTTP_FILTER_CONTEXT + C. t1 a( r% ]3 j1 \% o+ h
{ ) [; I3 a2 Z" {! h9 A* ?
e0 }- F0 V* ^ q# [) B& ~$ jDWORD cbSize; //IN,本参数块的大小
8 Q0 [" {9 B+ S' o6 h. R' {1 eDWORD Revision; //IN
: N" |' Z# [! N- K PPVOID ServerContext; //IN,由server使用本参数 ! E4 ^$ ` w, k
DWORD ulReserved; //IN,由server使用本参数 ( r/ J9 r" h7 |% b; K7 Z
BOOL fIsSecurePort; //IN,事件是否发生在安全端口上
- C% {/ U- D+ V8 w: SPVOID pFilterContext; //IN/OUT,与本次请求相关的上下文 / \; T/ j0 p; b$ v
0 o% p7 l4 B. u5 G) j! ?6 ?( v//回调函数,取得关于服务器和本次连接的信息 / e. u/ m o( K0 m; ]& E5 }: V+ {, u6 Z- E
BOOL (WINAPI * GetServerVariable) ( * |$ ?7 X. w0 z- K7 e
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, ' Y7 m! s4 R: N* O( K; D3 t' D
LPSTR lpszVariableName, ( @0 @8 s: a3 Q0 q6 J1 ~% r( K
LPVOID lpvBuffer,
1 f8 z' Q& _0 [! U3 H2 W1 ZLPDWORD lpdwSize
* @1 Y) }: N( {1 i; A); . D+ h) y9 ]- [6 k% q
8 D$ x7 q' E# R2 o2 IBOOL (WINAPI * AddResponseHeaders) ( //回调函数,给HTTP响应添加一个标头 7 E1 Y$ t* E9 p" G
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc,
) ?* p, f+ _' A0 ?LPSTR lpszHeaders,
+ g) ~# f3 f/ {( {: O" y- `DWORD dwReserved % O9 V9 r. m# W* l# i
);
9 m0 q2 x: A* O9 I2 e0 _
( G3 o: P! Q# b& qBOOL (WINAPI * WriteClient) ( //回调函数,将原始数据发送给客户端 ! F. m0 a- I5 e8 P
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, ' ~- h, X0 x3 V1 |
LPVOID Buffer,
. e. Y4 _. u* k; x1 \LPDWORD lpdwBytes,
! p$ a7 b0 M6 p9 ~! h/ Z. FDWORD dwReserved
: x! t1 m! Q! q0 W9 Y); 8 i, i E/ A4 {7 p5 f
% a/ l' k; f8 {* dVOID * (WINAPI * AllocMem) ( //回调函数,分配内存。 9 X) h) l I$ L/ T" w) u Y3 j
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc,
0 }& C9 o1 P7 R8 E3 O- t- uDWORD cbSize,
( K5 H p: W c9 }9 H- wDWORD dwReserved . }3 ?: u! _( [/ C3 M$ t' g4 u
); 4 H8 y L- Y U
/ T3 U8 L+ d; a; D. t- p5 ?" ~, \: R1 WBOOL (WINAPI * ServerSupportFunction) ( //回调函数,访问服务器的一般和特定功能 0 p1 P& t% t+ O+ S f
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, 7 l# v6 E+ S* [" o% e! A
enum SF_REQ_TYPE sfReq,
" W/ F- ]* Y; d8 uPVOID pData, , Q$ h0 S/ a v, u* S5 ~
DWORD ul1,
I( Z& h% |" j$ \& _* SDWORD ul2 . t8 D/ r- ?' Q; f, k6 H
);
) @7 a. g& k8 }8 _ X$ @7 `7 z
, \& d0 A; D5 x9 n# w5 g} HTTP_FILTER_CONTEXT, *PHTTP_FILTER_CONTEXT; # x6 c1 o! X/ ?8 F e5 C7 h M
3 \* K( M. ]) C7 Y四、VC++ 6.0中对ISAPI的支持 % ]3 u1 \' \6 k, d8 w8 @+ M
# u$ w# x1 \1 K) b2 F) _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
9 K L! U d; _ CCHttpServerContext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。 8 [2 u% J% u/ Y w
# | @/ E6 Z4 `; J' c
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。
* {$ v/ }3 a) f, @+ N
8 P2 k: `1 f' r' ^, `; fParse 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:
3 I8 _1 {6 P( f1 ?% z- b& ^+ Q" C. Y O- S$ ]8 y2 m/ o3 ~
<form method=get action="pinball.dll?"> : e) @! q _! |* M
<input type="hidden" name="MfcISAPICommand" VALUE="GetImage"> 4 e% }$ B: F. V. b
<input type="radio" name="Favorite" value="1" checked> Attack from Mars<br> ) z3 r8 b7 A' U) R4 o
<input type="radio" name="Favorite" value="2"> Twilight Zone<br>
. N& J: K- E/ `<input type="radio" name="Favorite" value="3"> The Addams Family<br> + D9 k; S' k& c$ R6 A
<input type="radio" name="Favorite" value="4"> Cirqus Voltaire<br> * Y4 k3 U" z4 Z' \: Y" R
<input type="radio" name="Favorite" value="0"> I don't see it here<br>
- H6 e1 I O2 o/ u7 `4 r4 P' i& v) Y3 z<br>
5 Q% P" D5 Y( g3 o% `/ g<input type="submit" value="Show Me!"> ' o! }6 j/ ~; _5 ^ F# S: d
</form>
# w' J( p' g6 w) a+ u
; Y# S9 C, T+ ]) d+ S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 ( c+ F2 D3 h D! V! W
最终将得到如下的URL串: 2 @/ ]6 P9 |" y( |& [& O: x
: ?! W. E: A% B& q# h
http://www.abc.com/pinball.dll?M ... mage&Favorite=1
) K, J1 G8 s& r4 }, L. {
! d8 s; z! y! z( ]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 0 Y0 Z8 ]: I- K T) u
将被调用以处理该请求,其中参数dwChoice对应URL中的参数Favorite:
. _; B2 z) g& A" q7 G" d. ~( T) t2 G" A5 ]
void CPinballExtension::GetImage(CHttpServerContext* pCtxt, long dwChoice); 6 T8 v- p2 K/ l+ U! p+ I
5 o/ e& L! B- v) D9 q- d) P
而parse map需要按照下面的形式定义:
7 }2 R; O) g7 H( W# v: A' D: u
; R( E9 u" a! L1 v2 p: U//CPinballExtension从CHttpServer派生而来
1 `+ P! o9 v. _: ?, HBEGIN_PARSE_MAP(CPinballExtension, CHttpServer)
0 d e8 o! U) L2 I! r$ k1 l% P" A( k+ I* C% e. V
//GetImage是CPinballExtension的成员函数,且有一个long型的参数即dwChoice + B+ ]* A- P# G h' S' l$ H
ON_PARSE_COMMAND(GetImage, CPinballExtension, ITS_I4)
, M( Y2 q$ H) _% t) E
. R9 L2 X4 r5 T8 S S//该参数在URL中的名字为Favorite 6 W; M: s# m# T! q* B
ON_PARSE_COMMAND_PARAMS("Favorite")
9 x, n5 E+ d2 {, r" q6 x
( y. I) D1 |# Q8 vEND_PARSE_MAP(CPinballExtension)
g2 U. O; ]9 h0 ^1 m
' b) m. g+ l8 j) V2 i3 T2 ^9 c3 n; |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: % |" n3 N# t! g1 F6 A
; J. j" u/ J1 O" `+ t# \OnPreprocHeaders
! ]2 d- [9 S- @" k1 h! xOnAuthentication
/ q6 n6 }, F9 K, }9 Q, M: KOnUrlMap
( S3 v& g" O6 f$ NOnSendRawData
0 k+ n; y3 |4 Q' gOnReadRawData ; e+ x* F, C# m0 B8 C
OnLog
0 r" V; B' m; j0 v8 O9 dOnEndOfNetSession 9 i, N% g3 R2 u1 x
4 g# Q5 n$ o$ u4 ~MSDN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。 % C6 Y0 C% O$ ]* Z+ W' o7 R e
3 l1 a; T+ S% W( |0 C
参考资料:
, R- Z3 U+ ^. T. Z+ U9 i, n+ Z+ E' H; ~: b
1、MSDN
+ i- z) M5 Y2 O! H, n" c8 o" m# D2、《精通CGI编程》,丁一强等,清华大学出版社 |
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