类 Clash 的 Java 代理指南 | AI生成和翻译
问题:如何使用 Java 编写像 Clash 这样著名的代理应用程序(特别是在中国大陆流行的代理程序)?我们应该使用哪些库,架构如何,且偏向于使用最新/先进的技术?
回答:
在纯 Java 中构建一个像 Clash(或现代分支如 ClashMeta / mihomo)这样功能全备的代理客户端是具有挑战性的,也不太常见。Clash 本身是用 Go 编写的,大多数流行的客户端(FlClash、Clash Verge 等)都是包装器或使用其他语言。截至 2026 年,几乎没有成熟、积极维护且完全兼容 Clash 的纯 Java 代理客户端。
然而,你可以用 Java 构建一个功能强大的本地代理客户端/透明代理工具,支持多种协议(特别是 SOCKS5 + HTTP(S) inbound,以及各种 outbound 如 Shadowsocks、VMess、Trojan、Hysteria2 等)。以下是使用最新/先进库的现实且现代的方法。
推荐的现代技术栈(2025–2026 风格)
- Language / Runtime:Java 21+ (或 23) + Virtual Threads (Project Loom),用于实现低开销的卓越并发性能。
- 核心网络框架 —— Netty (最新的 4.1.x,如果稳定则使用 5)
- 几乎所有高性能 Java 代理都基于 Netty 构建
- 处理 TCP/UDP、SSL/TLS、HTTP/2,拥有非常高效的 event-loop 模型
- Outbounds 的 HTTP 客户端 —— java.net.http.HttpClient (JDK 内置,Java 11+) 或 OkHttp 5.x
- OkHttp 在高级用例中仍然非常流行(更好的 connection pooling,在某些分支中实验性支持 HTTP/3)
- SOCKS5 —— 使用 Netty 手动实现(最灵活)或使用较旧的 sockslib (fengyouchao/sockslib — 上次大更新在 2016 年左右但仍然可用)
- 较新的替代方案:jargyle (Java SOCKS5 server/client API,比 sockslib 更现代)
- Shadowsocks —— 使用 shadowsocks-netty 或自己实现 AEAD ciphers (chacha20-ietf-poly1305, aes-256-gcm 等)
- VMess / VLESS / Trojan / Reality —— 通常需要移植协议或通过 JNI/JNA 嵌入 Xray-core / sing-box —— 这非常困难
- 最实际的做法:仅实现 Shadowsocks + SOCKS5/HTTP inbound + 少数几个 outbounds
- TLS —— Netty 内置的 OpenSSL/Conscrypt 或 JDK SSLEngine
- 规则引擎 (类似 Clash YAML 路由) —— 使用 Picocli 或 Quarkus CLI + Jackson/YAML 解析器 + 自定义 rule matcher(复杂规则可嵌入 Drools,但较重)
- 透明代理 / TUN 模式 (在 Java 中非常困难)
- 使用 tun2socks 方法 + Java 中的 gVisor / lwip 栈(几乎不可能实现)
- 更现实的选择:仅支持 system proxy (PAC + HTTP/SOCKS outbound) 或通过本地 SOCKS/HTTP server 实现 per-app proxy
- 配置与 GUI (可选)
- Quarkus 或 Spring Boot 3.x (配合 virtual threads) 作为 backend server
- Frontend: JavaFX (现代化的 Gluon) 或 Electron 包装器 + Java backend
推荐架构 (2025 风格 – 类似于 sing-box / mihomo 的设计精神)
| 组件 | 功能描述 |
|---|---|
| Inbound | 接收来自 App/浏览器/curl 的连接 (SOCKS5/HTTP(S)) |
| Routing Engine | 根据 YAML 配置、域名 Trie 树、GeoIP、进程名进行分流 |
| DNS Resolver | 自定义 DNS 解析、DNS Hijack、Fake-IP (可选) |
| Outbound Dispatcher | 将请求转发至 Direct, Shadowsocks, VMess, Hysteria2 等 |
简易流程图:
[Apps / Browser / curl]
↓
[System Proxy / PAC] → Local SOCKS5/HTTP Server (inbound)
│
┌────────────┼────────────┐
│ │ │
Routing Engine DNS Hijack Fake-IP
(YAML / Domain / GeoIP / Process) (optional)
│
┌─────────┼─────────┬─────────┐
│ │ │ │
Direct Shadowsocks VMess Hysteria2 / TUIC
(outbound) (outbound) etc.
│ │ │
└─────────┼─────────┘
↓
Remote Server(s)
代码中的关键组件:
- Inbound server (SOCKS5 + HTTP)
- Netty ServerBootstrap → 两个端口或一个支持 protocol detection 的端口
- SOCKS5 握手(Netty 有 codec 示例)
- HTTPS 的 HTTP CONNECT 方法
- Rule-based dispatcher
- 解析类似 Clash 的 YAML 配置
- 使用域名 trie 树 / GeoIP 数据库 (MaxMind GeoLite2)
- 进程名匹配(困难 —— 需要 JNA + native 调用)
- Outbound connectors
- Direct: 直接转发 socket
- Shadowsocks: 带有 SS codec 的 Netty pipeline
- VMess/Trojan: 实现协议或使用外部 core
- 连接管理
- 使用 Netty
ChannelPool或 OkHttp 处理 HTTP outbounds - 为每个连接使用 Virtual threads(非常廉价)
- 使用 Netty
快速入门骨架 (Netty + Java 21)
import i.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
public class SimpleProxy {
public static void main(String[] args) throws Exception {
EventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup(); // Netty 5 中可以使用 virtual threads
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(boss, worker)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<Channel>() {
@Override
protected void initChannel(Channel ch) {
// 在此处添加 SOCKS5 / HTTP codec
ch.pipeline().addLast(new YourSocks5OrHttpHandler());
}
});
ChannelFuture f = b.bind(1080).sync();
f.channel().closeFuture().sync();
} finally {
boss.shutdownGracefully();
worker.shutdownGracefully();
}
}
}
2026 年的现实建议
- 如果你想要 完全的 Clash 兼容性(120+ 协议、TUN、fake-ip、rule-providers、clash meta API):在纯 Java 中并不实际。请改用 Go (mihomo) 或 Rust (sing-box)。
- 如果你想要一个 Java 学习项目,或者仅支持 Shadowsocks + SOCKS5/HTTP:这是非常可行且具有教育意义的 —— 使用 Netty + Jackson + Picocli。
- 如果你必须在 Java 生态中拥有类似 Clash 的功能:考虑使用 JNI/JNA bridge 连接到 mihomo/lib,或者像许多 Clash GUI 客户端那样,将 sing-box 二进制文件作为子进程调用。
当今大多数先进的 Java 代理项目要么是简单的 HTTP 代理,要么是企业级 reverse proxies —— 而不是像 Clash 那样的客户端翻墙工具。
参考资料: