使用Tornado实现http代理

0x00 http代理

http代理的用处非常多，市面上也有公开的代理，可是有时候为了工作须要，比方分析应用层流量、做数据訪问控制、甚至做监控等等。Tornado提供了一些非常方便的环境和API，我们能够基于Tornado轻松实现一个http代理。

0x01 实现原理

http代理主要做client和web服务器之间的转发。这是大家都熟悉的场景，但仅仅限于http协议的情形。对于https的情况。这时候代理仅仅作为TCP中继进行信息中转，须要单独处理。

0x02 Tornado实现

基于Tornado能够实现一个异步的http代理，性能优越，实现也简单，主要使用的类是AsyncHTTPClient，IOStream。

阅读过Tornado源代码的同学可能对这两个类并不陌生。

这里还是简单说下，AsyncHTTPClient顾名思义，是用来做异步HTTPclient请求的。而IOStream是对socket的一层封装。

AsyncHTTPClient就是用来处理普通的http请求的。RequestHandler获取client请求之后，proxy须要解析client的请求并使用这个类来请求服务器，拿到response，然后写给client。打完收工。
对于proxy作为TCP中继的时候，事实上全然能够使用原生的socket两头儿读写数据，只是太麻烦了。Tornado提供了一个IOStream类，这个类能够看做是socket的包装类，用起来比socket简单很多。而且socket是异步非堵塞的。
Talk is cheap, show me the code，不多说，看代码好了，这里因为一些原因，我仅仅能贴出关键部分的代码，希望阅读此文的同学能够自己写一个出来用，事实上也不难。

处理http请求

    @tornado.web.asynchronous
    def get(self):
        # 获取请求体
        body = self.request.body
        if not body:
            body = None
        try:
            # 代理发送请求
            render_request(
                    self.request.uri, 
                    callback=self.on_response,
                    method=self.request.method,
                    body=body, 
                    headers=self.request.headers,
                    follow_redirects=False,
                    allow_nonstandard_methods=True)
        except tornado.httpclient.HTTPError as httperror:
            if hasattr(httperror, ‘response‘) and httperror.response:
                self.on_response(httperror.response)
            else:
                self.set_status(500)
                self.write(‘Internal server error:\n‘ + str(httperror))
                self.finish()

没啥好说的。接到client请求。直接去请求服务器即可了。异步回调函数是on_response，这个函数里就处理proxy和client的交互即可了。self.write(response.body)你懂的。
这里有个坑。就是写headers的时候。把response的headers照搬设置一遍是会出错的，造成訪问失败。这里我的处理方法是仅仅写RequestHandler中self._headers存在的头即可。

TCP中继实现

对于443端口或者浏览器的connect请求。代理仅仅能从TCP层入手。转发整个HTTP报文。这里使用的是http协议中的connect方法，在RequestHandler中实现这种方法即可了。

这里要注意。Tornado默认是不支持http的connect方法的，所以要改动SUPPORTED_METHODS參数才行：

这里在RequestHandler中加入一个SUPPORTED_METHODS替换父类的即可：

SUPPORTED_METHODS.append(‘CONNECT‘)

顺便说下connect方法，这种方法被调用的时候，代理不用关系http层请求的详细内容，而是直接从TCP层转发这个报文给服务器。

收到时，也是相同的转发给client。

CONNECT www.web-tinker.com:80 HTTP/1.1
Host: www.web-tinker.com:80
Proxy-Connection: Keep-Alive
Proxy-Authorization: Basic *
Content-Length: 0

详细实现的代码例如以下：

    @tornado.web.asynchronous
    def connect(self):
        ‘‘‘
        对于HTTPS连接。代理应当作为TCP中继
        ‘‘‘
        def req_close(data):
            if conn_stream.closed():
                return
            else:
                conn_stream.write(data)

        def write_to_server(data):
            conn_stream.write(data)

        def proxy_close(data):
            if req_stream.closed():
                return
            else:
                req_stream.close(data)

        def write_to_client(data):
            req_stream.write(data)

        def on_connect():
            ‘‘‘
            创建TCP中继的回调
            ‘‘‘
            req_stream.read_until_close(req_close, write_to_server)
            conn_stream.read_until_close(proxy_close, write_to_client)
            req_stream.write(b‘HTTP/1.0 200 Connection established\r\n\r\n‘)

        print ‘Starting Conntect to %s‘ % self.request.uri
        # 获取request的socket
        req_stream = self.request.connection.stream

        # 找到主机端口。一般为443
        host, port = (None, 443)
        netloc = self.request.uri.split(‘:‘)
        if len(netloc) == 2:
            host, port = netloc
        elif len(netloc) == 1:
            host = netloc[0]

        # 创建iostream
        s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM, 0)
        conn_stream = tornado.iostream.IOStream(s)
        conn_stream.connect((host, port), on_connect)

我解释下这两句：

req_stream.read_until_close(req_close, write_to_server)
conn_stream.read_until_close(proxy_close, write_to_client)

短短两行代码，加上4个回调函数，就完毕了数据的中转。

首先，req_stream是proxy和client之间的socket，能够通过HTTPRequest获取到相应的iostream，proxy和server之间的socket就要自己创建了，这里是conn_stream。
read_until_close方法是iostream中提供的，作用是一直读数据，直到socket关闭了。
第一行的作用就是从client和proxy之间的socket中读数据。读出来之后，写入到proxy和server之间的socket中。由proxy转发。
第二行的作用就是将服务器数据写到clientsocket中了，和上面一样。没啥好说的。写入的功能就在四个回调函数中。
有人奇怪为啥read_until_close有两个回调函数。我的理解是第一个回调在关闭的时候调用，第二个回调在不停读出数据的时候调用。
写出来用的效果还行：