基于iOS的Charles抓包實踐
在日常開發中，我們無法看到應用程序與服務器之間發送和接收的內容，沒有這種可見性，我們在確定故障的確切位置時會非常困難且耗時。而Charles是一個運行在PC上的Web代理，我們將應用程序配置為通過Charles訪問網絡，便可以在Charles上記錄并顯示發送和接收的所有數據，進而可以大大提高調試程序的效率。
從下圖可以看出Charles的角色：
Charles有以下幾個常用功能：
- 請求預覽：通過分組或序列視圖預覽和過濾請求數據;
- 請求抓包：抓取HTTP和HTTPS的請求數據和響應數據;
- 請求斷點：攔截指定的請求或響應，預覽中間的數據;
- 數據修改：修改請求數據和響應數據以配合數據測試;
- 請求重發：指定請求重復發送，以測試后端功能和性能;
- 網速模擬：設置網速延遲，模擬手機上2G/3G/4G網絡;
由于Charles的功能很多，很難在文章中詳盡介紹，所以作者以在項目中對Charles的使用為切入點，對最常用、最有用的幾個功能進行介紹。
一、安裝Charles
Charles是收費軟件，有30天的免費試用期限，
之后每使用30分鐘會被強退一次，重啟后可繼續使用。
從Charles官網可以獲取Charles安裝包。
二、請求預覽
Charles啟動后，就運行在抓包模式。由于Charles會自動配置PC瀏覽器的代理，所以，隨意打開一個網頁(只要有網絡請求即可)即可預覽到請求信息。
PS：如果使用插件為瀏覽器設置了獨立代理，請關閉插件或者設置成系統代理。
Charles提供了Structure和Sequence兩種預覽模式。
Structure以域名對請求進行分組，可以很方便地預覽同一域名下的請求數據，也方便于日常開發中對某一服務接口的分析和處理。圖示如下：
Sequence以時間順序顯示請求信息，可以最直接的預覽請求信息。在此模式下，可以使用Filter過濾請求，針對性分析。圖示如下：
在兩種模式下，都可以通過切換標簽(Overview、Request、Response等)預覽不同類型的請求信息。在最常用的Request和Response標簽下，還可以通過切換子標簽(Headers、Cookies、Text等)預覽對應標簽詳細內容。圖示如下：
三、請求抓包
使用工具欄的白圓紅點按鈕(快捷鍵是“Command+R”)可以使Charles在抓包(Start Recording)和不抓包(Stop Recording)之間切換。使用此按鈕，在需要調試時再打開抓包功能可以有效減少干擾信息，而快速抓取到需要調試的請求。
對從手機(以iPhone示例)發出的請求進行抓包，需要保證iPhone和PC工作在同一局域網內。
第1步：獲取PC的IP地址
在Charles菜單欄 -> Help -> Local IP Address中可以查看PC的IP地址。圖示如下：
也可以在Mac終端使用命令ifconfig en1查看PC的IP地址。圖示如下：
第2步：配置iPhone代理
在iPhone的 設置 -> 無線局域網 -> 局域網信息(i) -> 配置代理 -> 手動中配置代理，服務器輸入框中填寫PC的IP地址，端口輸入框中填寫Charles的代理端口(一般是8888)。圖示如下：
具體的端口可以從Charles菜單欄 -> Proxy -> Proxy Settings中查看。圖示如下：
iPhone代理配置完成后，Charles會彈出連接提示框，點擊Allow之后即可使用Charles對從該iPhone發出的請求進行抓包了。圖示如下：
第3步：抓包HTTPS請求
在配置iPhone代理完畢后，就可以通過Structure或者Sequence窗口預覽HTTP請求的數據了。但由于HTTPS請求被加密過，預覽請求時只能預覽到亂碼數據。要預覽到HTTPS請求的數據明文，需要PC和iPhone安裝證書授權。
(1) PC安裝證書
在Charles菜單欄 -> Help -> SSL Proxying -> Install Charles Root Certificate中可以為PC安裝證書，證書可以在Mac的鑰匙串中查看。圖示如下：
證書可以在Mac的鑰匙串中查看，雙擊證書，將信任權限設定為始終信任。圖示如下：
(2) iPhone安裝證書
在iPhone瀏覽器中訪問 http://charlesproxy.com/getssl 可以下載證書并安裝。此地址一般不會變化，可以在Charles 菜單欄 -> Help -> SSL Proxying -> Install Charles Root Certificate on a Mobile Device or Remote Browser中查看***的官方證書下載地址。圖示如下：
基于iOS的證書信任機制，在安裝完成并信任證書后，需要到iPhone設置 -> 關于本機 -> 證書信任設置 中啟用根證書。圖示如下：
這樣，就可以使用Charles中抓包iPhone發出的HTTPS請求并預覽明文數據了。
抓包模擬器上的HTTPS請求需要點擊Install Charles Root Certificate in iOS Simulators安裝證書。
(3) 啟動抓包SSL權限
在Charles菜單欄 -> Proxy -> SSL Proxying Settings中勾選Enable SSL Proxying，然后在Locations中添加需要抓包的Host和Port即可。圖示如下：
也可以在抓包界面，右鍵點擊某條/組請求，在彈出的選項列表中點擊Enable SSL Proxying啟用權限。圖示如下：
四、請求斷點
在Charles的請求預覽界面中，右鍵點擊某條/組請求，在彈出的選項列表中有Breakpoints選項。圖示如下：
點擊Breakpoints后即為該請求設定了斷點。默認情況下，在該請求的Request / Response過程都會受斷點控制，即在Request數據發送到的服務端之前會被暫停，在Response數據發送到客戶端之前也會被暫停。可以從Charles菜單欄 -> Proxy -> Breakpoint Settings中編輯斷點的參數。比如，只需要對Response過程加斷點，可以將Request的勾選狀態取消。圖示如下：
在斷點狀態下，可以預覽和修改請求的中間數據，之后點解Execute按鈕即可繼續執行請求。
五、數據修改
Rewrite和Breakpoint Editing都可以起到修改請求數據的作用。
1. Rewrite
在Charles菜單欄 -> Tools -> Rewrite中可以開啟Rewrite功能，點擊Add按鈕可以添加一條設置，并可以在右側的Locations和Rules中分別添加要Rewrite的請求路徑和Rewrite規則。圖示如下：
Rewrite適合應用于對請求的批量和長期修改，對請求數據影響較大(測試結束后經常忘記去掉規則)。所以，在一些輕量級的數據修改場景中，我經常結合Breakpoint功能修改數據。
2. Breakpoint Editing
結合斷點功能，可以很好的實現臨時修改請求的Request / Response數據的需求。為某條請求設置斷點后，當該請求發生時，會自動跳到斷點窗口。點開Edit Request / Response界面，可以看到中間信息，選擇合適的數據格式(HTML、Json等)進行修改。修改完成后，點擊Execute按鈕即可在終端上看到修改后的的效果。圖示如下：
六、請求重發
在Charles的請求預覽界面中，右鍵點擊某條/組請求，在彈出的選項列表中有Repeat和Advanced Repeat兩個選項。圖示如下：
單擊Repeat會重發該請求一次，常用于測試服務接口能否正常訪問，客戶端能否正常收到返回數據等。單擊Advanced Repeat會彈出重發參數編輯頁面，圖示如下：
在此編輯界面上，可以自定義Iterations(重發次數)、 Concurrency(并發數)和 Repeat(重發延時)，常用于對服務接口進行壓力測試。
七、網速模擬
在Charles菜單欄 -> Proxy -> Throttle Settings中可以啟用Throttling(節流)功能，并自定義Locations(受限服務接口)和Throttle Configuration(節流配置)。支持對Throttle preset(預置的數據傳輸方式)、Bandwidth(帶寬) Utilisation(利用比率)、 Round-trip latency(往返延遲)、MTU(***傳輸單元) Reliability(可靠性) Stability(穩定性)等參數進行編輯。其中，在Throttle preset支持模擬3G/4G網絡環境。圖示如下：
使用Throttle功能，可以方便地排插因為若網而導致的bug，而這類bug在線上很容易出現，而且很難排查復現。
【本文是51CTO專欄機構360技術的原創文章，微信公眾號“360技術（ id: qihoo_tech）”】
