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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。 3 B0 |' t" o. }4 \1 P0 I8 I' V
?. E0 s @! \6 {一、ISAPI接口和CGI接口的不同。
: P( ^+ S$ c5 r1 P: j( m/ D: \/ W
! S# }5 z( u5 T# A" v( f, iISAPI程序和CGI程序完成类似的功能,但是实现方法不同。 $ `: |/ z- R. Q+ C7 w
' O5 Y M! \8 F5 R; M
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。 " R" L Y$ t2 n* ?
7 D* @' s. P2 v! K" Q
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。 9 a; A( t3 ^! t& p* o
; X# M* |: n9 D. t* YISAPI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。 ' F* s0 H) s" W" l5 |* I
& f y5 B: Z7 R, |* z7 j4 `! H: D
2 i0 d" |! y! b4 l; u( A+ q [5 |' B$ h二、ISA
. z2 t/ d8 y2 `9 C, W) Y
" G8 O/ }7 q& r5 PISA(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): 5 v% N6 y* w! R& K1 l* Y! {4 v6 q: y
http://www.abc.com/Scripts/function.dll? - k- e; `0 ?& _
* F" ?. m0 [6 H% u
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。 : \* Y t- _8 T } l
( @1 ~$ g+ [' S k) J! t# s. T
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:
, {# `1 o9 j: e6 k+ E% O$ W% ] Z4 X3 Q' [7 x7 Q
BOOL WINAPI GetExtentionVersion(HSE_VERSION_INFO *version);
4 p9 a, u2 x E! B. |/ \$ @typedef struct _HSE_VERSION_INFO
6 C: o9 O& b( c: P6 h: i{
- O- J) t1 G, i6 F# ]DWORD dwExtensionVersion; //版本号
: p9 t& X0 L t* g0 k! c* _CHAR lpszExtensionDesc[HSE_MAX_EXT_DLL_NAME_LEN]; //关于ISA的描述字符串 + x- P2 T& r* t8 ]
} HSE_VERSION_INFO, *LPHSE_VERSION_INFO; * J! d0 R1 d/ A- \& |
' b1 X ~* ~6 [
2、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:
* d0 \) _6 j4 T. U5 O
8 \. o7 V+ u' l& m3 FDWORD HttpExtensionProc( EXTENSION_CONTROL_BLOCK *pECB ); & v% Z/ Q1 c6 H5 Q" V# b1 X9 ]
2 k' s7 V% L: G
ECB的结构定义如下(IN表示入口参数,OUT表示出口参数):
4 @8 @$ M* m7 H$ l# P
1 V1 T6 C* j* L1 a) N. D# C, b/ c/ ~0 E- utypedef struct _EXTENSION_CONTROL_BLOCK
/ |; ]( N& C! ~ X" y; p, d! \{
! \; k" Y. q; _5 [* F, a! R' ^DWORD cbSize; //IN,本结构的大小,只读
4 E6 |* J* n7 f: |0 W; L7 D( B) ^DWORD dwVersion //IN,版本号,高16位为主版本号,低16位为次版本号
* ]0 [# b$ s( o% l6 b! I+ EHCONN ConnID; //IN,连接句柄,由服务器分配,ISA只能读取该值
+ Q2 ?& k. v/ u; Z' d/ VDWORD dwHttpStatusCode; //OUT,当前完成的事务状态 * [- U8 j" m {
CHAR lpszLogData[HSE_LOG_BUFFER_LEN]; //OUT,需要写入到日志文件中的内容
. w, r, ^# q0 V8 fLPSTR lpszMethod; //IN,等价于CGI的环境变量REQUEST_METHOD
2 X* y4 ?; l1 S& rLPSTR lpszQueryString; //IN,等价于环境变量QUERY_STRING ! ]: B1 A* T# s) ~$ ^4 b
LPSTR lpszPathInfo; //IN,等价于环境变量PATH_INFO
# ?; `2 @& x5 g2 L( t1 E XLPSTR lpszPathTranslated; //IN,等价于环境变量PATH_TRANSLATED
6 t! Q5 ?4 p/ ~( f' ?% KDWORD cbTotalBytes; //IN,等价于环境变量CONTENT_LENGTH
! Z6 {! j6 V4 X& O( WDWORD cbAvailable; //IN,缓冲区中的可用字节数
! o4 q# a: p0 z4 |LPBYTE lpbData; //IN,缓冲区指针,指向客户端发来的数据 + F4 |( Q( h" [+ F' o# L* ]' v2 u
LPSTR lpszContentType; //IN,等价于环境变量CONTENT_TYPE ! G2 m2 |' i: H
. P0 M( u- `. i: i* Z6 ]& v9 S. y- s
//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 & Z! i \3 f A/ P' w7 D
BOOL ( WINAPI * GetServerVariable ) * S) c8 [* b' S
( HCONN hConn, ! j; M, ^& W$ p0 b& N: X: Y
LPSTR lpszVariableName,
8 h" z: N5 I' U* s: R0 RLPVOID lpvBuffer, 4 w. M( W4 C2 L
LPDWORD lpdwSize ); 1 @9 e3 z: T. u( e0 Y
" i. K% N% W- ?. V7 GBOOL ( WINAPI * WriteClient ) //回调函数,从客户端的HTTP请求中读取数据
( X2 t0 B% e( u$ P4 d. Z- |( HCONN ConnID, , y$ g: v, A! N1 H- ]8 {/ I7 j
LPVOID Buffer, * N3 ]. s& S. p6 v3 M1 ~ @
LPDWORD lpdwBytes, , X' d" v& h7 Z) @& g" g5 ~
DWORD dwReserved ); 8 B3 j; T- k, r! j/ Q o" t! e, x( \2 f
6 L) k- y" e" M- B! kBOOL ( WINAPI * ReadClient ) //回调函数,向客户端发送数据 4 J% D0 b) R% ~) I- O' e
( HCONN ConnID,
: ?7 T7 z) r0 A$ h% P+ Z- q* wLPVOID lpvBuffer,
9 P+ C+ t. C3 T) Q$ I, MLPDWORD lpdwSize );
' ~$ D/ d6 b& L, Q
" E5 R* d' t& e8 DBOOL ( WINAPI * ServerSupportFunction ) //回调函数,访问服务器的一般和特定功能
% y4 ^) b; w3 q' N9 ~3 K; @' C1 a3 M( HCONN hConn,
- d) ]% [% |: x5 sDWORD dwHSERRequest,
1 w3 P) C. c" f! {( b" dLPVOID lpvBuffer, ' \7 x2 j) F( S7 w4 |, W6 S
LPDWORD lpdwSize, ; b$ z; V: O4 ^/ y/ u ~, ?
LPDWORD lpdwDataType ); % C0 F9 j! p9 j. f" s0 m/ G
6 P8 F* o) w4 N4 y6 k3 W6 G$ C- V+ G3 T} EXTENSION_CONTROL_BLOCK, *LPEXTENSION_CONTROL_BLOCK; ( }0 C. d( _, v a, `% ^2 a
# ^2 O" s) K- j! f! a: c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。 3 C/ {1 T2 l; b. b
2 W h7 j( H c+ b
三、ISAPI Filter $ b7 A9 c- R6 }: E, i& N3 }
4 ?" ~* j- V1 pISAPI 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。
7 [' V: ~* N3 Y: p3 B2 R% t) a4 D6 S$ a# L2 T3 V
ISAPI Filter与服务器之间的接口有两个:GetFilterVersion( )和HttpFilterProc( )。任何 . v+ Z6 X2 L" h6 V3 M" U
ISAPI Filter都必须引出这两个函数以供服务器调用。
0 P) M- c: E" z, e1 g+ }
3 G0 R! a/ m& N z; }- ~" Y1、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
! n6 I0 _ ]6 P* Y, UFilter的文件名并加载它们。
; j6 r+ o" p0 }" K$ n
* A, N1 `' q0 b0 e( |4 nHKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Services/W3SVC/Parameters/FilterDLL ( }( g N- u$ @9 c" }5 K
' Q) B2 j4 V) E# i+ |7 v: t
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: : B% F9 b5 O8 a8 s
; F- u+ J w) t; ?: Z
BOOL WINAPI GetFilterVersion(
+ h- L7 w: S+ ~6 j: T* FDWORD dwServerFilterVersion; //IN,服务器使用的版本规范 6 i* P, Q8 L* L
DWORD dwFilterVersion; //OUT,过滤器使用的版本规范 / b7 g# E% I/ x& B! r! y
CHAR lpszFilterDesc[SF_MAX_FILTER_DESC_LEN+1]; //OUT,对该过滤器的描述字符串 1 G9 P4 b4 A! q4 Q4 ^% ~" }
DWORD dwFlags //OUT,事件和优先级标志
9 T4 B, j0 _5 ^! ]);
@' z2 r6 d9 h* `0 j% ]6 U$ a: z( D5 d5 W! s G
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。
3 N! L$ c) J F2 J) w
: w( W5 l& Q0 @: \( H+ c. m; l% H6 c l3、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。
; }1 N% p# s7 S3 w% c
6 g6 a1 m" ~7 Jtypedef struct _HTTP_FILTER_CONTEXT
s: R) E l* }, Z( |4 o9 N{ 1 w3 c$ l1 U5 Q/ Z2 p2 E
0 Y2 G ]5 j+ ?7 }" n
DWORD cbSize; //IN,本参数块的大小 ( t8 M( [/ s% f* _) r- Z
DWORD Revision; //IN
2 [: _0 I2 [5 q5 T( w5 b6 Q2 cPVOID ServerContext; //IN,由server使用本参数
$ J6 y" o4 f% g& Q+ E" H2 N! |DWORD ulReserved; //IN,由server使用本参数
/ O4 u/ A# D W3 U* y; `, ABOOL fIsSecurePort; //IN,事件是否发生在安全端口上
% @) @# q% u0 p- F; l& Y/ vPVOID pFilterContext; //IN/OUT,与本次请求相关的上下文 ( [3 l( \1 ^& ^" ^9 w
( x# j4 I) ^& Y9 n9 A! u& v
//回调函数,取得关于服务器和本次连接的信息 % c) T- P4 S5 _8 H
BOOL (WINAPI * GetServerVariable) (
) n5 t/ `# d8 e' j! v0 `/ Z* ustruct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, $ ?2 r: R) t$ {: W9 c, `
LPSTR lpszVariableName, # B, w& i+ U* a- t- z
LPVOID lpvBuffer,
+ H9 ?: d9 v8 F1 V9 q! g+ }& uLPDWORD lpdwSize
/ i5 L; l7 s8 P" A/ {8 o, J5 o);
% \8 J+ v) F! I& _# g K' L! N1 f8 a0 G$ V$ t5 H C# ]1 X/ e
BOOL (WINAPI * AddResponseHeaders) ( //回调函数,给HTTP响应添加一个标头
3 @8 f, z [2 R( R+ r% ustruct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc,
h0 W/ a2 P! g4 ?9 ^( ]7 W8 Z1 w8 SLPSTR lpszHeaders, & _0 J. @* b" D7 K% G/ l
DWORD dwReserved & R' h4 u5 M F! `
); 7 t# s* ]1 u# }# r5 D; }- U7 f
0 f. t8 n1 k T0 N
BOOL (WINAPI * WriteClient) ( //回调函数,将原始数据发送给客户端
% F( C, S g5 N8 T+ o5 l' _3 tstruct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, . A) j+ \$ L; F. X+ M
LPVOID Buffer,
- A2 Q4 J" G; g6 {LPDWORD lpdwBytes, * P: x8 F j6 q8 X1 Z* t
DWORD dwReserved , u0 y* ^2 _$ ~4 A
);
# u" j7 r% O3 ~! s$ x5 A# H8 h- c. ~7 H" I; ?
VOID * (WINAPI * AllocMem) ( //回调函数,分配内存。 : O1 F/ L) c1 a$ |* y
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc,
$ d! T* H- n# \1 ?DWORD cbSize,
( r4 M( a Q# ^7 j3 H4 n2 ?' ADWORD dwReserved
" Z6 P2 ^- ]& |& p( \ r5 K); # B# R* f7 c' p b
) Y7 k/ E- `' s9 i1 YBOOL (WINAPI * ServerSupportFunction) ( //回调函数,访问服务器的一般和特定功能 0 j* ]% N N7 _, {5 l- I
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc,
7 \ w; p! H& `/ e6 D; p6 Senum SF_REQ_TYPE sfReq,
' a+ Q3 D0 J @& y. ]. SPVOID pData,
2 Q9 a& H1 I- J9 j' P: _+ {DWORD ul1, 9 o8 Z* d" L# ]/ N5 V% f) A
DWORD ul2
8 @* o* Q% R- T2 |);
8 P% [7 g: O- A+ `1 K% X
1 {+ m4 d; u1 D4 r} HTTP_FILTER_CONTEXT, *PHTTP_FILTER_CONTEXT;
$ `$ A+ O5 O9 H5 u/ ^. N
/ z G2 ]. H3 G四、VC++ 6.0中对ISAPI的支持 4 P6 j* r5 x; L; v
0 E+ y& s! }; W6 V: A
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
/ C m" c- w# u* `% 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。
- y' C* [2 y8 m' @2 k N5 f, W, S# o! @+ v+ O
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。
" z8 f2 h8 U8 i) u' B9 X8 N1 w" ?; e+ b1 {0 ~& s
Parse 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:
5 ~" `1 P' h& W8 @1 _1 d2 N7 s/ ?+ N. I4 S1 N; @) a2 W
<form method=get action="pinball.dll?"> 0 u, E* K3 T. O
<input type="hidden" name="MfcISAPICommand" VALUE="GetImage"> ( e8 ~* b y8 N% B
<input type="radio" name="Favorite" value="1" checked> Attack from Mars<br> - t1 ^2 \: G: B, Z# o3 b* Z
<input type="radio" name="Favorite" value="2"> Twilight Zone<br>
. K) x# v* Q8 f7 _<input type="radio" name="Favorite" value="3"> The Addams Family<br>
' M* s: ~+ }' p9 c<input type="radio" name="Favorite" value="4"> Cirqus Voltaire<br> * S) w0 Y9 m" b a$ a) q; n) w
<input type="radio" name="Favorite" value="0"> I don't see it here<br> 1 n0 i4 P- l8 ^
<br> 1 R. V7 J) d0 O
<input type="submit" value="Show Me!"> $ L G; z( W. D, l0 _
</form>
1 M$ O6 J0 {3 R4 [6 P# p
% E- e# [# o" Y* Z6 p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
! a- a9 Z) u x9 O8 b最终将得到如下的URL串:
; {; L8 Q" k) p+ \) c, k0 E# s+ T! q r; @1 e
http://www.abc.com/pinball.dll?M ... mage&Favorite=1 ! \- x8 U7 o) A& _. M% M6 X
) E& S1 u% M- q! \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
! c% s) b/ f; F将被调用以处理该请求,其中参数dwChoice对应URL中的参数Favorite:
$ {3 q( N' w$ v; f8 n, j. ?# v
3 W, ^% o. A2 G% x ^void CPinballExtension::GetImage(CHttpServerContext* pCtxt, long dwChoice);
: z+ Y- s5 @9 E u7 l* x3 @
& z0 b/ C( C8 U; a: k& n4 q而parse map需要按照下面的形式定义:
- D* R5 J: Z, {6 b p. |
( f6 S1 |0 n+ w' ?$ u//CPinballExtension从CHttpServer派生而来
, v) ~9 l8 ]( p/ T" J* lBEGIN_PARSE_MAP(CPinballExtension, CHttpServer) 4 x* @, ]0 w' y" w
# o6 [4 u$ D5 `8 k1 O; l4 `
//GetImage是CPinballExtension的成员函数,且有一个long型的参数即dwChoice k6 Z* D, H6 [6 n2 U' v& a& _4 p
ON_PARSE_COMMAND(GetImage, CPinballExtension, ITS_I4) 0 q& R2 v; U2 V z1 U
2 s# |1 I0 m! s2 T+ B E: v
//该参数在URL中的名字为Favorite 1 f3 Z& W. }& w. k6 `
ON_PARSE_COMMAND_PARAMS("Favorite") - H- f( C) _0 @, f, C. R% a
) P. E) u6 o" X7 y9 m- Q9 ~
END_PARSE_MAP(CPinballExtension) / t6 ]; H5 ?2 w, E& O! Q
+ g; T$ _( F' l- }; D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:
* Q8 p% q8 l& L5 ]2 O6 U% j+ X+ G, V, x
OnPreprocHeaders
* l2 Q2 Q0 K# y0 n& B: cOnAuthentication
) j- N2 `4 B4 L. SOnUrlMap
6 S$ w1 B2 Z. O2 h0 K3 F: S9 HOnSendRawData
) F0 {$ \9 V- u5 v! ?7 g, NOnReadRawData : w' G0 Q/ l1 d* q# {
OnLog
0 i0 n7 G- M! N9 w- t) j$ w* oOnEndOfNetSession 7 z- J- j/ M' o2 p7 U% q
- P d: J% O8 P$ }& @# [, z
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。
; \$ n0 d$ A/ B% B: c/ W
" d$ x* e, q+ m" |& f+ H参考资料: 5 h, P8 l o2 ~6 r* V
2 p: T* m8 d7 W
1、MSDN
' E4 L8 ~, C8 c. Y* x. R7 z$ U2、《精通CGI编程》,丁一强等,清华大学出版社 |
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