IE异步可插入协议扩展（摘自哈巴狗的小窝）

IE异步可插入协议扩展

作者 陈省

介绍

对于每天都要使用的IE浏览器的人来说，输入www.google.com 等网址进行网上冲浪就象呼吸一样自然。大多数情况时，我们可能根本想不起来要在网址前面加上http:// 来声明要访问的是一个基于http协议的Web网站。所谓网络协议，其实无非就是一组描述如何获取不同资源并进行通讯的行为规则。IE浏览器除了内置了对 http协议外，还持ftp和gopher等协议。

从IE4开始，IE允许通过插入式异步协议扩展来扩展它处理协议的功能，人们可以通过自定义的扩展来让IE支持更多的协议，比如一些不是普遍支持的流媒体协议等。此外，我们还可以通过插入式协议扩展让IE可以以HTML文件的形式显示一个数据库中的表。

异步可插入协议的原理

可插入式协议是基于异步的URL Moniker技术的。Moniker最早是从OLE2中引入的概念，当时的Moniker就是一个COM绑定和定位对象，人们可以使用Moniker来定位并加载被保存到文件中的COM组件，实现COM的可持续性，一开始Moniker是基于同步方式实现的。随着网络技术的发展，定位并从网络上获取信息的需求逐渐超过了对本地数据的存取需求，因为网络的通讯通常都是不稳定的，因此需要以异步的方式来实现。为此微软设计了URL moniker对象来提供网络信息下载过程的一个统一接口，基于URL来访问网络资源的Moniker演变成了以异步方式实现的Moniker。
    IE的URL moniker是在urlmon.dll动态连接库中实现的。当urlmon.dll处理http, ftp, Gopher等内置协议的访问时，它把访问请求转发给内部的一个COM组件来处理，该COM组件使用WinInet函数来完成实际的处理工作。对于非内置的协议，urlmon.dll则把请求转发给特定的可插入协议扩展进行处理，比如说mailto:协议。

一个典型的异步可插入协议（APP）的主要工作的就是接收一个非IE内置的UrlURL协议字符串，对字符串进行解析，分析字符串的元素，并根据协议访问相应的系统或者网络资源，并将网络资源的内容输出到浏览器。

 

一个自定义的电子书可插入协议的实现

 

我平时业余时间喜欢上网上找一些娱乐小说和技术书籍来看，其中有一些小说采用的是付费方式才能看既然是付费的小说，自然会提供一些加密的方式，避免盗版书在网上的传播。

接下来，我想写一个程序对一些Html文件进行加密，只有用户在浏览器中键入EBook://c:/abc.htm，然后输入口令后，才能看到解密后的Html页面。接下来，就看如何使用APP来实现这样一个可插入协议。

 

创建COM组件

       首先，新建一个ActiveX Library项目，保存为IEProtocol.dpr，然后新建一个名为TIEEncryptAPP的COM组件，保存为 CIEProtocol.pas文件。一个APP组件至少要实现IInternetProtocol接口（该接口定义在urlmon.pas单元中），又由于IInternetProtocol接口派生自IInternetProtocolRoot，所以我们还需要实现 IInternetProtocolRoot接口。下面是实现了IInternetProtocol接口的TIEEncryptAPP类的定义：

type

  TIEEncryptAPP = class(TComObject, IInternetProtocol)

  protected

    //IInternetProtocolRoot接口定义

    function Start(szUrl: LPCWSTR; OIProtSink: IInternetProtocolSink;

      OIBindInfo: IInternetBindInfo; grfPI, dwReserved: DWORD): HResult;

      stdcall;

    function Continue(const ProtocolData: TProtocolData): HResult; stdcall;

    function Abort(hrReason: HResult; dwOptions: DWORD): HResult; stdcall;

    function Terminate(dwOptions: DWORD): HResult; stdcall;

    function Suspend: HResult; stdcall;

    function Resume: HResult; stdcall;

    //IInternetProtocol接口定义

    function Read(pv: Pointer; cb: ULONG; out cbRead: ULONG): HResult; stdcall;

    function Seek(dlibMove: LARGE_INTEGER; dwOrigin: DWORD; out libNewPosition:

      ULARGE_INTEGER): HResult; stdcall;

    function LockRequest(dwOptions: DWORD): HResult; stdcall;

    function UnlockRequest: HResult; stdcall;

  end;

 

其中IInternetProtocolRoot接口的方法意义如下：

Abort

停止一个正在进行的资源下载过程

Continue

允许协议扩展继续进行进行资源数据下载过程。

Resume

未来扩充需要，暂时未实现。

Start

启动同该协议相关的资源下载过程。

Suspend

未来扩充需要，暂时未实现

Terminate

结束下载过程，释放扩展分配的资源。

而IInternetProtocol协议的方法定义如下：

LockRequest

锁定资源下载请求，这时IInternetProtocolRoot接口的Terminate方法将允许被调用，与此同时未下载完的数据仍然可以被读取。

Read

浏览器调用这个方法从协议扩展获得相应的数据。

Seek

移动读取数据的位置。

UnlockRequest

释放请求锁定

 

对于电子图书这样一个简单的协议扩展来说，我们只需要实现Start方法来启动下载过程，并通过Read方法向浏览器返回解密后的电子图书的数据就可以了。其它的方法只要简单的返回请求结果，而无须做任何的操作：

 

function TIEEncryptAPP.Abort(hrReason: HResult; dwOptions: DWORD): HResult;

begin

  Result := Inet_E_Invalid_Request;

end;

function TIEEncryptAPP.Continue(

  const ProtocolData: TProtocolData): HResult;

begin

  Result := Inet_E_Invalid_Request;

end;

function TIEEncryptAPP.LockRequest(dwOptions: DWORD): HResult;

begin

  Result := S_OK;

end;

function TIEEncryptAPP.Resume: HResult;

begin

  Result := Inet_E_Invalid_Request;

end;

function TIEEncryptAPP.Seek(dlibMove: LARGE_INTEGER; dwOrigin: DWORD;

  out libNewPosition: ULARGE_INTEGER): HResult;

begin

  Result := E_Fail;

end;

 

function TIEEncryptAPP.Suspend: HResult;

begin

  Result := Inet_E_Invalid_Request;

end;

function TIEEncryptAPP.Terminate(dwOptions: DWORD): HResult;

begin

  Result := S_OK;

end;

function TIEEncryptAPP.UnlockRequest: HResult;

begin

  Result := S_OK;

end;

 

启动协议处理

 

首先来看如何启动协议处理，当我们在浏览器中输入EBook://c:/ebook.htm字符串想要浏览加密的页面文件时，IE会找到EBook的扩展协议，然后调用协议的Start方法来启动协议处理过程：

 

threadvar

  ResultHTML: array[0..64 * 1024 - 1] of Char; { 64 kB }

  CurrPos: Integer;

  BytesLeft: Integer;

  ProtSink: IInternetProtocolSink;

 

function TIEEncryptAPP.Start(szUrl: LPCWSTR;

  OIProtSink: IInternetProtocolSink; OIBindInfo: IInternetBindInfo; grfPI,

  dwReserved: DWORD): HResult;

Const

  ErrorHTML = '<HTML><BODY BGCOLOR="#FFFFFF">'#13+

                '<H2>浏览电子书%s时发生错误</H2>'#13+

                '<P><I>%s</I></P>'#13+

                '</BODY></HTML>';

var

  S: string;

begin

  S := WideCharToString(szURL);

  { EBook:// }

  Delete(S, 1, 8);

  //去掉后面/符号

  SetLength(S, Length(S) - 1);

  S := HTTPDecode(S);

  if FileExists(S) then

  begin

    //显示密码提示框

    if InputBox('密码','请输入密码', '')<>'hubdog' then

      S:=Format(ErrorHTML, [S, '无效的密码'])

    else

      S := Decrypt(S);

  end

  else

    S := Format(ErrorHTML, [S, '没有找到文件']);

  CurrPos := 0;

  BytesLeft := Length(S);

  FillChar(ResultHTML, SizeOf(ResultHTML), 0);

  StrPCopy(ResultHTML, S);

  ProtSink := OIProtSink;

  //数据通知

  OIProtSink.ReportData(bscf_LastDataNotification, 0, BytesLeft);

  //数据可完全获得的通知

  OIProtSink.ReportData(bscf_DataFullyAvailable, 0, BytesLeft);

  Result := S_OK;

end;

 

Start方法中有一个szUrl的参数，对应着我们在浏览器中输入的url字符串（注意：IE会在输入的字符串末尾自动加上一个斜杠），为了获得要处理的被加了密的html文件，使用Delete函数先从字符串中删除EBook://8个字符，然后在用SetLength去掉IE添加的斜杠，同时要注意IE传过来的字符串参数是进行Http编码的，所以还要调用HttpApp单元中的HttpDecode来进行解码还原为c:/ebook.htm的文件名字符串。

 

如果输入的文件存在的话，则提示用户输入密码，如果密码匹配的话，则调用Decrypt函数对文件进行解密并，返回解密后的文本串。如果文件不存在，或者密码不匹配，则生成ErrorHtml返回一个错误描述的HTML页面。关于加密和解密过程，比较简单，我会在后面介绍。

 

获得解密后的文本后，将文本内容复制到ResultHTML字符串缓冲区中（这里的缓冲区处于简单的考虑，写死成64K）。另外要注意的是这里用的参数都使用ThreadVar来声明，这是因为协议处理过程是一个多线程异步的过程，同一时刻，可能有多个EBook的协议请求在处理中，所以变量都要声明为线程安全的，以避免资源冲突。接下来保存IE通过Start方法传过来的OIProtSink协议处理事件接口（稍后还会用到），然后调用接口的ReportData方法通知IE要获取的数据量为BytesLeft，并通过设定ReportData的grfBSCF参数为LastDataNotification 和DataFullyAvailable通知IE，数据已经完全准备好了，这样稍后IE就会调用扩展的Read方法来获得解密后的页面数据。

 

返回解密数据

 

function TIEEncryptAPP.Read(pv: Pointer; cb: ULONG;

  out cbRead: ULONG): HResult;

var

  I: Integer;

begin

  if (BytesLeft > 0) then

  begin

    I := CB;

    if (I > BytesLeft) then

      I := BytesLeft;

    Move(ResultHTML[CurrPos], PV^, I);

    CBRead := I;

    Dec(BytesLeft, I);

    Inc(CurrPos, I);

    Result := S_OK;

    {通知IE读取更多的数据 }

  end

  else

  begin

    //数据全部下载完成

    Result := S_False;

    ProtSink.ReportResult(S_OK, 0, nil);

  end;

end;

 

在Read 方法中，IE会传过来一个内部缓冲区的指针pv，同时cb参数表示缓冲区的大小，电子书的数据有可能会很大，而IE的缓冲区不会无限大，因此IE会分多次来读取电子书的数据，我们每次应该尽可能读取cb大小的数据，将其移动到IE的缓冲区内，读取完成后减少BytesLeft的值，同时增加CurrPos 的值来记录当前以发送给IE的数据位置，并返回cbRead告诉IE传送的数据到底有多少。如果一次没有返回全部的数据，则返回S_OK通知IE还有没传送完的数据，这样IE就会继续调用Read方法来完成数据下载，最后当所有的数据都处理完毕后，则返回S_False通知IE已经没有要传的数据了，同时，调用事件接口ProtSink的ReportData方法通知IE，协议处理完毕。

 

加密解密

 

还是为了简单起见，html页面的加密非常简单，我使用XOR加密，这样的好处是，处理简单。因为XOR加密和解密是一个可逆过程，加密和解密使用同一个函数就可以完成了。下面是加密和解密字符串类：

type

  //加密字符串类

  TEncryptStrings = class(TStringList)

  public

    procedure SaveToStream(Stream: TStream); override;

  end;

  //解密字符串类

  TDecryptStrings = class(TStringList)

  public

    procedure LoadFromStream(Stream: TStream); override;

  end;

implementation

//用xor算法进行加密

procedure EncodeStream(Input, Output: TStream);

var

  InBuf: array[0..1023] of byte;

  BufPtr: PChar;

  I, BytesRead: Integer;

begin

  Assert(Assigned(Input), '无效的流指针');

  //必须重新设置流指针位置

  Input.Position := 0;

  Output.Position := 0;

  repeat

    BytesRead := Input.Read(InBuf, SizeOf(InBuf));

    I := 0;

    while I < BytesRead do

    begin

      InBuf[I] := InBuf[I] xor 8;

      Inc(I);

    end;

    OutPut.Write(InBuf, BytesRead);

  until BytesRead = 0;

  Input.Position := 0;

  Output.Position := 0;

end;

{ TDecryptStrings }

procedure TDecryptStrings.LoadFromStream(Stream: TStream);

var

  OutStream:TMemoryStream;

begin

  //解密

  OutStream:=TMemoryStream.Create;

  try

    EncodeStream(Stream, OutStream);

    inherited LoadFromStream(OutStream);

  finally

    OutStream.Free;

  end;

end;

{ TEncryptStrings }

procedure TEncryptStrings.SaveToStream(Stream: TStream);

var

  OutStream: TMemoryStream;

begin

  inherited;

  //加密

  OutStream := TMemoryStream.Create;

  try

    EncodeStream(Stream, OutStream);

    Stream.CopyFrom(OutStream, 0);

  finally

    OutStream.Free;

  end;

end;

 

为了减少编码工作量，我直接从TStringList类派生了两个字符串列表处理类，并重载了LoadFromStream和SaveToStream方法来对流进行加解密处理。加解密处理都是调用的EncodeStream方法来对字符串流进行加密，加密使用每个字符同8进行xor运算。

 

下面我写了一个程序，可以对html文件进行处理点击Button1，则将文件进行加密处理，点击Button2可以对察看解密后文件的原有内容：

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

  Strings:TEncryptStrings;

begin

  if not OpenDialog1.Execute then Exit;

  Strings:=TEncryptStrings.Create;

  try

    Memo1.Lines.LoadFromFile(OpenDialog1.FileName);

    Strings.Text:=Memo1.Text;

    Strings.SaveToFile(OpenDialog1.FileName);

    Memo2.Lines.LoadFromFile(OpenDialog1.FileName);

  finally

    Strings.Free;

  end;

end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

var

  Strings:TDecryptStrings;

begin

  if not OpenDialog1.Execute then Exit;

  Strings:=TDecryptStrings.Create;

  try

    Memo1.Lines.LoadFromFile(OpenDialog1.FileName);

    Strings.LoadFromFile(OpenDialog1.FileName);

    Memo2.Lines.Text:=Strings.Text;

  finally

    Strings.Free;

  end;

end;

 

界面如下：

 

注册扩展

 

完成了扩展协议后，只剩下注册扩展了，要想注册扩展，需要在注册表的HKEY_CLASSES_ROOT/PROTOCOLS/Handler/下添加EBook关键字，然后在该关键字下添加名为CLSID的字段，设定其值为扩展的Guid，下面是用于注册的类工厂：

type

  TIEEncryptAPPFactory = class(TComObjectFactory)

  public

    procedure UpdateRegistry(Register: Boolean); override;

  end;

  { TIEEncryptAPPFactory }

procedure TIEEncryptAPPFactory.UpdateRegistry(Register: Boolean);

begin

  inherited;

  if Register then

    CreateRegKeyValue(HKEY_CLASSES_ROOT, 'PROTOCOLS/Handler/EBook', 'CLSID',

      GuidToString(ClassID))

  else

    DeleteRegKeyValue(HKEY_CLASSES_ROOT, 'PROTOCOLS/Handler/EBook', 'CLSID');

end;

initialization

  TIEEncryptAPPFactory.Create(ComServer, TIEEncryptAPP, Class_IEEncryptAPP,

    'IEEncryptAPP', '', ciMultiInstance, tmApartment);

end.

 

最后，将本书光盘中的ebook.htm文件放到c:根目录下，注册扩展后，启动IE，输入ebook://c:/ebook.htm，然后在弹出的密码框中输入hubdog，IE就会显示解密后的电子小说，界面示意如下：

 

临时注册扩展

 

上面的注册方法可以称为持久注册的方法，一旦注册就总是生效，。IE还提供临时注册的方法，只要编写一个BHO扩展，在BHO加载时，调用TemporyRegister方法进行注册，在IE退出时调用：

 

var

  Factory:IClassFactory;

 

procedure TemporaryRegister;

begin

  CoGetClassObject(Class_IEEncryptAPP, CLSCTX_SERVER, nil, IClassFactory, Factory);

  CoInternetGetSession(0, InternetSession, 0);

  InternetSession.RegisterNameSpace(Factory, Class_IEEncryptAPP, 'EBook', 0, nil, 0);

end;

 

procedure UnRegister;

begin

  InternetSession.UnregisterNameSpace(Factory, 'EBook');

end;

 

这样的好处是，在程序运行时，可以随时解除对扩展协议的支持，而前面的永久注册法必须在解除注册后，重新启动IE才行。缺点是必须通过一个BHO来实现临时注册。

 

其它的APP

 

除了上面的协议扩展外，IE还支持NameSpace Handler以及Mime-Handler两种APP扩展。其中NameSpace扩展是对特定名字空间进行处理的协议扩展，比如如果我们注册一个对名字空间<hubdog>，则当IE处理http://hubdog.csdn.net、mailto:[e-mail]的URL 时，一旦遇到hubdog名字空间，就会调用我们的NameSpace Handler进行处理，而不管URL是基于http协议的还是ftp等其它协议的都进行处理。从实现的角度来看，NameSpace的实现方法和前面的协议扩展几乎一样，除了注册时要填写的注册表项内容不同而已。

 

而Mime协议扩展处理的主要是对一些特殊的媒体资源如图片，声音文件进行处理，比如下表是IE默认支持的一些媒体形式。

text/richtext

text/html

audio/x-aiff

audio/basic

audio/wav

image/gif

image/jpeg

…

如果那天哪天你发明一种新的音乐形式，比如扩展名为.sy，就可以注册一个Mime扩展对 .sy文件处理，让IE播放相应的声音。

 

Mime扩展除了需要支持IInternetProtocol接口外，还必须实现IInternetProtocolSink接口，接口定义如下：

  IInternetProtocolSink = interface

    ['{79eac9e5-baf9-11ce-8c82-00aa004ba90b}']

    function Switch(const ProtocolData: TProtocolData): HResult; stdcall;

    function ReportProgress(ulStatusCode: ULONG; szStatusText: LPCWSTR): HResult; stdcall;

    function ReportData(grfBSCF: DWORD; ulProgress, ulProgressMax: ULONG): HResult; stdcall;

    function ReportResult(hrResult: HResult; dwError: DWORD; szResult: LPCWSTR): HResult; stdcall;

  end;

 

数据通讯方式上来看，Mime扩展同一般的协议扩展差别比较大，通讯的流程是这样的：

1.       首先，IE会在遇到相应资源下载请求时，调用扩展的Start方法来启动下载过程。

2.       然后IE会调用扩展的ReportProgress方法，告知扩展被下载的数据保存的缓存文件名称。

3.       当IE下载完原始数据后，会调用扩展的ReportData方法通知扩展准备对原始数据进行加工处理。

4.       这时，扩展需要调用IE提供的IInternetProtocol接口的Read方法来获得原始数据。

5.       对原始数据处理后，扩展要调用IE的IInternetProtocolSink接口的ReportData方法通知IE数据处理完毕。

6.       最后，IE调用扩展的Read方法获得处理后的数据。

可以看出来同一般协议扩展的纯主动向IE返回数据的方式不同，Mime的数据通讯方式即有被动的接收IE获取的原始数据，也有将处理后的数据返回IE的主动通讯方式。

由于本质上来看，Mime同一般的APP的实现相差不多，所以这里我将不再浪费篇幅来给出Mime扩展的实现实例了。

总结

    IE早已经不再是一个单纯意义的Web浏览程序了，通过对IE支持的协议扩充，我们可以将IE变成一个网络开发平台，可以将IE的功能无限延伸。