阿里云HTTPDNSAndroid Webview + HttpDns最佳实践

1. 说明

本文档为Android WebView场景下接入HttpDns的参考方案，提供的相关代码也为参考代码，非线上生产环境正式代码。建议您在仔细阅读本文档，进行合理评估后再进行接入。由于Android生态碎片化严重，各厂商也进行了不同程度的定制，建议您灰度接入，并监控线上异常。有问题欢迎您随时向我们反馈，方便我们及时优化。

2. 背景

阿里云HTTPDNS是避免dns劫持的一种有效手段，在许多特殊场景如HTTPS/SNI、okhttp等都有最佳实践，但在webview场景下却一直没完美的解决方案。

但这并不代表在WebView场景下我们完全无法使用HTTPDNS,事实上很多场景依然可以通过HTTPDNS进行IP直连，本文旨在给出Android端HTTPDNS+WebView最佳实践供用户参考。

3. 接口

void setWebViewClient (WebViewClient client);

WebView提供了setWebViewClient接口对网络请求进行拦截，通过重载WebViewClient中的shouldInterceptRequest方法，我们可以拦截到所有的网络请求：

public class WebViewClient{
    // API < 21
    public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view,
            String url) {
        ...
    }
   // API >= 21
    public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view,
            WebResourceRequest request) {
        ...
    }
  ......
}

shouldInterceptRequest有两个版本：

API < 21: public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, String url);
API >= 21 public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request);

4. 实践

<a name="4.1 API 4.1 API < 21

当API < 21时，shouldInterceptRequest方法的版本为：

public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, String url)

此时仅能获取到请求URL，请求方法、头部信息以及body等均无法获取，强行拦截该请求可能无法能到正确响应。所以当API < 21时，不对请求进行拦截：

public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view,
                                                  String url) {
  return super.shouldInterceptRequest(view, url);
}

= 21″ class=”reference-link”>4.2 API >= 21

当API >= 21时，shouldInterceptRequest提供了新版：

public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request)

其中WebResourceRequest结构为：

public interface WebResourceRequest {
    Uri getUrl(); // 请求URL
    boolean isForMainFrame(); // 是否由主MainFrame发出的请求
    boolean hasGesture(); // 是否是由某种行为(如点击)触发
    String getMethod(); // 请求方法
    Map<String, String> getRequestHeaders(); // 头部信息
}

可以看到，在API >= 21时，在拦截请求时，可以获取到如下信息：

请求URL
请求方法：POST, GET…
请求头

4.2.1 仅拦截GET请求

由于WebResourceRequest并没有提供请求body信息，所以只能拦截GET请求，不能拦截POST:

public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) {
    String scheme = request.getUrl().getScheme().trim();
    String method = request.getMethod();
    Map<String, String> headerFields = request.getRequestHeaders();
    // 无法拦截body，拦截方案只能正常处理不带body的请求；
    if ((scheme.equalsIgnoreCase("http") || scheme.equalsIgnoreCase("https"))
        && method.equalsIgnoreCase("get")) {
      ......
    } else {
        return super.shouldInterceptRequest(view, reqeust);
    }

4.2.2 设置头部信息

public WebResourceResponse shouldInterceptRequest(WebView view, WebResourceRequest request) {
    ......
      URL url = new URL(request.getUrl().toString());
      conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
      // 接口获取IP
      String ip = httpdns.getIpByHostAsync(url.getHost());
      if (ip != null) {
        // 通过HTTPDNS获取IP成功，进行URL替换和HOST头设置
        Log.d(TAG, "Get IP: " + ip + " for host: " + url.getHost() + " from HTTPDNS successfully!");
        String newUrl = path.replaceFirst(url.getHost(), ip);
        conn = (HttpURLConnection) new URL(newUrl).openConnection();
        // 添加原有头部信息
        if (headers != null) {
          for (Map.Entry<String, String> field : headers.entrySet()) {
            conn.setRequestProperty(field.getKey(), field.getValue());
          }
        }
        // 设置HTTP请求头Host域
        conn.setRequestProperty("Host", url.getHost());
      } 
}

4.2.3 HTTPS请求证书校验

如果拦截到的请求是HTTPS请求，需要进行证书校验：


if (conn instanceof HttpsURLConnection) {
  final HttpsURLConnection httpsURLConnection = (HttpsURLConnection)conn;
  // https场景，证书校验
  httpsURLConnection.setHostnameVerifier(new HostnameVerifier() {
    @Override
    public boolean verify(String hostname, SSLSession session) {
      String host = httpsURLConnection.getRequestProperty("Host");
      if (null == host) {
        host = httpsURLConnection.getURL().getHost();
      }
      return HttpsURLConnection.getDefaultHostnameVerifier().verify(host, session);
    }
  });
}

4.2.4 SNI场景

如果请求涉及到SNI场景，需要自定义SSLSocket，对SNI场景不熟悉的用户可以参考SNI:

TlsSniSocketFactory sslSocketFactory = new TlsSniSocketFactory((HttpsURLConnection) conn);
// sni场景，创建SSLScocket
((HttpsURLConnection) conn).setSSLSocketFactory(sslSocketFactory);
......
class TlsSniSocketFactory extends SSLSocketFactory {
        private final String TAG = "TlsSniSocketFactory";
        HostnameVerifier hostnameVerifier = HttpsURLConnection.getDefaultHostnameVerifier();
        private HttpsURLConnection conn;
        public TlsSniSocketFactory(HttpsURLConnection conn) {
            this.conn = conn;
        }
          ......
        @Override
        public Socket createSocket(Socket plainSocket, String host, int port, boolean autoClose) throws IOException {
            String peerHost = this.conn.getRequestProperty("Host");
            if (peerHost == null)
                peerHost = host;
            Log.i(TAG, "customized createSocket. host: " + peerHost);
            InetAddress address = plainSocket.getInetAddress();
            if (autoClose) {
                // we don't need the plainSocket
                plainSocket.close();
            }
            // create and connect SSL socket, but don't do hostname/certificate verification yet
            SSLCertificateSocketFactory sslSocketFactory = (SSLCertificateSocketFactory) SSLCertificateSocketFactory.getDefault(0);
            SSLSocket ssl = (SSLSocket) sslSocketFactory.createSocket(address, port);
            // enable TLSv1.1/1.2 if available
            ssl.setEnabledProtocols(ssl.getSupportedProtocols());
            // set up SNI before the handshake
            if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1) {
                Log.i(TAG, "Setting SNI hostname");
                sslSocketFactory.setHostname(ssl, peerHost);
            } else {
                Log.d(TAG, "No documented SNI support on Android <4.2, trying with reflection");
                try {
                    java.lang.reflect.Method setHostnameMethod = ssl.getClass().getMethod("setHostname", String.class);
                    setHostnameMethod.invoke(ssl, peerHost);
                } catch (Exception e) {
                    Log.w(TAG, "SNI not useable", e);
                }
            }
            // verify hostname and certificate
            SSLSession session = ssl.getSession();
            if (!hostnameVerifier.verify(peerHost, session))
                throw new SSLPeerUnverifiedException("Cannot verify hostname: " + peerHost);
            Log.i(TAG, "Established " + session.getProtocol() + " connection with " + session.getPeerHost() +
                    " using " + session.getCipherSuite());
            return ssl;
        }
    }

4.2.5 重定向

如果服务端返回重定向，此时需要判断原有请求中是否含有cookie：

如果原有请求报头含有cookie，因为cookie是以域名为粒度进行存储的，重定向后cookie会改变，且无法获取到新请求URL下的cookie，所以放弃拦截
如果不含cookie，重新发起二次请求

int code = conn.getResponseCode();
if (code >= 300 && code < 400) {
  if (请求报头中含有cookie) {
      // 不拦截
    return super.shouldInterceptRequest(view, request);
  }
  //临时重定向和永久重定向location的大小写有区分
  String location = conn.getHeaderField("Location");
  if (location == null) {
    location = conn.getHeaderField("location");
  }
  if (!(location.startsWith("http://") || location
        .startsWith("https://"))) {
    //某些时候会省略host，只返回后面的path，所以需要补全url
    URL originalUrl = new URL(path);
    location = originalUrl.getProtocol() + "://"
      + originalUrl.getHost() + location;
  }
  Log.e(TAG, "code:" + code + "; location:" + location + ";path" + path);
  发起二次请求
} else {
  // redirect finish.
  Log.e(TAG, "redirect finish");
  ......
}

4.2.6 MIME&Encoding

如果拦截网络请求，需要返回一个WebResourceResponse：

public WebResourceResponse(String mimeType, String encoding, InputStream data) ;

创建WebResourceResponse对象需要提供：

请求的MIME类型
请求的编码
请求的输入流

其中请求输入流可以通过URLConnection.getInputStream()获取到，而MIME类型和encoding可以通过请求的ContentType获取到，即通过URLConnection.getContentType(),如：

text/html;charset=utf-8

但并不是所有的请求都能得到完整的contentType信息，此时可以参考如下策略：

String contentType = conn.getContentType();
String mime = getMime(contentType);
String charset = getCharset(contentType);
// 无MIME类型的请求不拦截
if (TextUtils.isEmpty(mime)) {
  return super.shouldInterceptRequest(view, request);
} else {
  if (!TextUtils.isEmpty(charset)) {
    // 如果同时获取到MIME和charset可以直接拦截
    return new WebResourceResponse(mime, charset, connection.getInputStream());
  } else {
    //获取不到编码信息
    // 二进制资源无需编码信息，可以进行拦截
    if (isBinaryRes(mime)) {
      Log.e(TAG, "binary resource for " + mime);
      return new WebResourceResponse(mime, charset, connection.getInputStream());
    } else {
      // 非二进制资源需要编码信息，不拦截
      Log.e(TAG, "non binary resource for " + mime);
      return super.shouldInterceptRequest(view, request);
    }
  }
}
private boolean isBinaryRes(String mime) {
  // 可进行扩展
  if (mime.startsWith("image")
      || mime.startsWith("audio")
      || mime.startsWith("video")) {
    return true;
  } else {
    return false;
  }
}

5 总结

综上所述，在WebView场景下的请求拦截逻辑如下所示：

5.1 【不可用场景】

API Level < 21的设备
POST请求
无法获取到MIME类型的请求
无法获取到编码的非二进制文件请求

5.2【可用场景】

前提条件：

API Level >= 21
GET请求
可以获取到MIME类型以及编码信息请求或是可以获取到MIME类型的二进制文件请求

可用场景：

普通HTTP请求
HTTPS请求
SNI请求
HTTP报头中不含cookie的重定向请求

5.3 完整代码

HTTPDNS+WebView最佳实践完整代码请参考：GithubDemo

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