Python入门自学进阶——9-网络编程-远程执行命令

Posted 2021-12-12 kaoa000

远程执行命令

类似远程终端，输入一个命令，在对端执行。也是网络通信编程的典型应用。

socket连接都是一样的，发送内容也是一样的，不同之处是，对端拿到的内容，当做命令执行，然后，将执行的结果反馈给对端。以windows系统为例，执行命令使用python中的subprocess模块。

 运行结果：

 有一个问题：当运行的一个命令，其结果很长时，如ipconfig /all命令，其结果会很长，这时一次传输后，在接收端需要进行多次接收才能完成，如果像上面的客户端，接收端最多一次接收1024字节，然后又去循环输入命令，这时，接收结果时，就是接收的上一次没有接收完的信息，信息出现错乱。

解决方法，在服务器端先将结果进行统计，计算出长度，传递给客户端，客户端根据结果的长度，来循环接收，直到将这一次的结果全部接收完成。

 粘包现象：

在连续执行两个发送命令：
conn.sendall(...)
conn.sendall(...)

正常是执行了两次发送，但有时候，系统会因为两次发送数据量很小，将两次发送合并一次发送，这样在接收端就会在一次接收中收到两次的发送结果，造成错误，这就是粘包现象。

出现这种情况，在连续两次发送中间增加一条命令进行隔断。

文件上传：

实现思路，传送端先要分析一条命令，判断是上传还是其他，上传，要解析出上传文件的路径、大小，然后循环读取，循环发送；接收端要先接收传送端的命令，分析是要接收还是其他，接收，分析出要接收文件的名称，大小，然后开始循环接收，循环写入文件。

 

 并发连接与socketserver模块

 前面的网络连接，虽然可以同时有多个客户端连接到服务器端，但是只能有一个客户端在同一时间与服务器端通信，之所以可以连接多个客户端，是listen()参数决定的，即可以有几个连接在排队等候，这些连接只能等候前面的连接断开后，才能与服务器进行通信，一次只能一个客户端通信。这与实际需要不服，我们想能够同时与多个客户端进行通信。这时可以使用socketserver模块实现。

服务器端：

客户端：

 

 客户端可以启动多个，同时连接到服务器端，同时发送信息给服务器端，而且，服务器端可以同时接收到不同客户端的信息。可以向不同客户端发送信息。实现并发连接。

上述程序涉及的socketserver源代码解读：

先看下自定义的类MyServer，其继承了socketserver.BaseRequestHandler，那就看一下这个类：

 这个类，其对象有三个变量，request、client_address和server，request就是一个客户端的连接，即conn,addr = server_socket.accept()中的conn，client_address就是客户端的地址，包括ip和port。并且初始化后执行了setup()和handle()方法，最后执行finish()方法。这三个方法都是空的，没有定义，需要我们进行覆写，即重新进行定义，也是我们业务逻辑实现的地方，主要是在handle方法中。从MyServer定义类中看到，重写了handle方法。

然后看程序的执行，先是生成ThreadingTCPServer对象，从前面的学习中我们知道，socketserver.ThreadingTCPServer(('192.168.1.117',9999),MyServer)就是执行构造方法__init__(),进入这个类：

class ThreadingTCPServer(ThreadingMixIn, TCPServer): pass

类是空的，无构造方法，则继续看其父类，先左后右，先看ThreadingMixIn，其也没有定义构造方法，则从TCPServer父类中找：

可以看到，server_address参数就是我们传递的（‘192.168.1.117’，9999），RequestHandlerClass就是MyServer，即我们定义的类。构造方法先是执行了其父类，也就是BaseServer的构造方法，对变量进行赋值：

然后：
self.socket = socket.socket(self.address_family, self.socket_type)

这一句就很熟悉了，就是生成一个socket对象，使用的地址簇是AF_INET，即IPv4，协议是SOCK_STREAM，即TCP协议。

然后：
self.server_bind()
self.server_activate()

看这两个方法：

 

 一个是绑定服务器的地址，一个是启动监听。到这一步，服务器就阻塞在了监听这一步，等待客户端连接的到来。同时，自定义的类MyServer被赋值给了变量self.RequestHandlerClass = RequestHandlerClass。

然后就到了下一步：server.serve_forever()

serve_forever()如下，其是在BaseServer类中定义的：

主要的逻辑是执行self.service_actions()，执行前有一个判断，执行self._handle_request_noblock()，就是获取有效的客户端连接。

 这里主要是执行self.process_request(request, client_address),那么这个方法是谁的方法呢？我们看当前类，即BaseServer中有process_request(request, client_address)方法：

 但是，因为self是server，这个server是ThreadingTCPServer对象，所以要从这个类中找，按照查找顺序，先找类本身，即ThreadingTCPServer，它没有这个方法，然后查找父类，按先左后右，最先找到的是ThreadingMixIn中的process_reuqest，所以执行的应该是这个方法。

 可以看到这个方法先生成一个新的线程，即t，这个线程参数target是proc_request_thread,即这个类中的这个方法。而这个方法主要执行的是self.finish_request(request, client_address)，这里的self还是server，即ThreadingTCPServer对象，所以还要按照查找顺序，查找这个finish_request方法，最后在BaseServer类中找到这个方法：

 而这个方法是实例化RequestHandlerClass类，也就是我们自定义的类MyServer，于是进入MyServer类的实例化过程，即执行构造函数，这个在一开始就分析过，其中调用了handle()方法，也就是执行我们定义的业务逻辑。

服务器端之所以能并发接收和发送，就是应为process_request()方法创建了新的线程，线程并发运行。