用 Python实现一个ftp+CRT

Posted 2020-07-26 1000-7

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　　本来最初的想法是实现一个ftp服务器，用来实现用户的登陆注册和文件的断点上传下载等，结果做着做着就连CRT也顺带着跟着完成了，然后就变成了这样一个\'不伦不类\'的工具。用到的知识有hashlib加密密码传输，面向对象，sockeserver支持多客户访问，os.subprocess来处理系统自带的命令，然后自定义上传下载命令，以及如何实现断点续传，传输过程中的粘包问题，以及如何反射处理用户的输入。这里仅仅是为了娱乐，下面先来看一下效果图

　　 　  

　　　　　　　　

一、客户端

首先定义以个客户端类，大致在类里面定义了这些方法，以后有需要的话，可以对其进行扩充，下面的类一初始化就会去执行start方法，如果在服务端注册登录成功的话，就会接下来执行internet方法，等待用户的输入，

class Client:
    def __init__(self, address):
        self.address = Client.get_ip_port(address)
        self.help_message = [
            \'目前自定义的命令仅支持以下操作：\\n\'
            \'\\tput|filename\',
            \'\\tget|filename\',
        ]
        self.start()
        self.cwd = \'\'
 
    @staticmethod
    def get_ip_port(address):
        ip, port = address.split(\':\')
        return (ip, int(port))
 
    def register(self):
        try_counts = 0
        while try_counts < 3:
            user = input(\'请输入用户名：\')
            if len(user) == 0:
                continue
            passwd = input(\'请输入用密码：\')
            if len(passwd) == 0:
                continue
            pd = hashlib.sha256()
            pd.update(passwd.encode())
            self.socket.sendall(\'register|{}:{}\'.format(user, pd.hexdigest()).encode())  # 发送加密后的账户信息
            ret = self.socket.recv(1024).decode()
            if ret == \'202\':
                print(\'注册成功请登录\')
                os.mkdir(os.path.join(settings.USER_HOME_DIR, user))  # 在客户端也创建一个用户家目录
                os.mkdir(os.path.join(settings.USER_HOME_DIR, user, \'download_file\'))
                os.mkdir(os.path.join(settings.USER_HOME_DIR, user, \'upload_file\'))
                return True
            else:
                try_counts += 1
        sys.exit("Too many attemps")
 
    def login(self):
        try_counts = 0
        while try_counts < 3:
            user = input(\'请输入用户名：\')
            self.user = user
            if len(user) == 0:
                continue
            passwd = input(\'请输入用密码：\')
            if len(passwd) == 0:
                continue
            pd = hashlib.sha256()
            pd.update(passwd.encode())
            self.socket.sendall(\'login|{}:{}\'.format(user, pd.hexdigest()).encode())  # 发送加密后的账户信息
            ret = self.socket.recv(1024).decode()
            if ret == \'200\':
                print(\'登陆成功！\')
                self.cwd = self.socket.recv(1024).decode()
                return True
            else:
                print(\'用户或密码错误，请从新登陆：\')
                try_counts += 1
        sys.exit("Too many attemps")
 
    def internet(self):
        pass<br>
    def process(self, cmd, argv):               # 处理自定义的命令
        pass<br>
    def help(self, argv=None):
        pass
 
    def put(self, argv=None):
        pass
 
    def get(self, argv=None):
        pass
 
    def start(self):
        self.socket = socket.socket()
        try:
            self.socket.connect(self.address)
        except Exception as e:
            sys.exit("Failed to connect server:%s" % e)
        print(self.socket.recv(1024).decode())
        inp = input(\'1、注册，2、登录，3、离开： \')
        if inp == \'1\':
            if self.register():
                if self.login():     # 登陆成功后进行交互操作
                    self.internet()
        elif inp == \'2\':
            if self.login():
                self.internet()
        else:
            sys.exit()
 
 
if __name__ == \'__main__\':
    # address = input(\'请输入FTP服务端地址(ip:port)：\')
    address = \'127.0.0.1:9999\'
    client = Client(address)

二、服务端　　

　　服务端是用socketserver来写的，以便出来多用户请求，每当用户来来请求的时候，先让其注册或登陆，注册完后，以用户的名字为其创建一个家目录，并将用户名和密码保存起来，将来用户登录的时候从db中取出数据和用户输入的密码进行对比，正确后让其进行下一步操作，用户密码输入三次以后，退出程序。服务端为了响应客户端的每一个操作，定义了一个函数专门接受客户端传来的每一次命令，然后对其分解，反射到具体的服务端具体的函数中去，这里需要先定义客户端传过来的数据的格式是 cmd|args。大家可以看到我上面客户端登陆认证的代码传输的数据格式 (\'login|{}:{}\'.format(user, pd.hexdigest())) ，这么做的道理就是为了服务端好统一进行处理。下面来一下代码具体怎么做的，

def handle(self):
        self.request.sendall(\'欢迎来到FTP服务器！\'.encode())
        while True:
            data = self.request.recv(1024).decode()
            if \'|\' in data:
                cmd, argv = data.split(\'|\')
            else:
                cmd = data
                argv = None
            self.process(cmd, argv)  # 将接受道德数据出来后在经过 process

    def process(self, cmd, argv=None):  # 使用反射处理客户端传过来的命令（自定义的命令）
        if hasattr(self, cmd):
            func = getattr(self, cmd)
            func(argv)　　　　　　　　　　
        else:
            pass

这么一写后，就只需在服务端写上相应的函数，比如，注册的话，我就只需写一个函数名为register的函数，专门来处理注册，同理登陆的话，我也只需写一个login函数即可，当初我第一次写的时候，都是用if，else来判断，当时的代码写下来，自己看着都恐怖，写着写着，自己都不知道判断到哪里去了，想想就泪奔。而用反射的话，就不需要这些繁琐的步骤了，而且以后要添加功能的话，只需要写一个简单的函数即可。客户端的反射也这样做的，就不再重复了。

三、断点上传

如果只是文件上传的话，比较好写，但是如果要断点上传的话，就有些麻烦了，这里提供一种思路，那就是服务端纪录以上传文件的大小，下次上传的时候，如果要断点续传的话，先将已上传的文件大小发给客户端，然后客户端从断点的位置在上传。下面来看一下代码的实现，

# 客户端

def put(self, argv=None):
        if len(argv) == None:
            print("Please add the file path that you want to upload")
            return
        print(\'上传之前请确保的文件在用户upload文件夹下\')
        file_path = os.path.join(settings.USER_HOME_DIR, self.user, \'upload_file\', argv) 
        if os.path.exists(file_path):   #判断文件存不存在
            file_size = os.stat(file_path).st_size
            file_info = {
                \'file_name\': argv,
                \'file_size\': file_size,
            }
            has_sent = 0

            self.socket.sendall((\'put|{}\'.format(json.dumps(file_info))).encode())　　# 将上传的文件信息作为参数发给服务端
            ret = self.socket.recv(1024).decode()
            if ret == \'204\':
                inp = input("文件存在，是否续传？Y/N:").strip()
                if inp.upper() == "Y":
                    self.socket.sendall(\'205\'.encode())
                    has_sent = int(self.socket.recv(1024).decode())
                else:
                    self.socket.sendall(\'207\'.encode())
            with open(file_path, \'rb\') as f:
                f.seek(has_sent)　　　　　　　　　　# 如果要续传的话，has_set为已经上传的大小，否则 has_set为0，从头开始上传
                for line in f:
                    self.socket.sendall(line)
                    has_sent += len(line)
                    k = int((has_sent / file_size * 100))  # 下面的代码是用来显示进度条
                    table_space = (100 - k) * \' \'
                    flag = k * \'*\'
                    time.sleep(0.05)
                    sys.stdout.write(\'\\r{}   {:.0%}\'.format((flag + table_space), (has_sent / file_size)))
            print()  # 显示换行的作用

下面来看一下服务端的代码，服务端和客户端都是一收一发，注意要保持recv要收到信息，否则会阻塞，此外传送的时候可能会发生粘包，解决的办法是在发送文件文件前，先发送一条标志信息，当服务端收到该标志信息，就可以通知客户端发送文件了。

# 服务端

def put(self, argv=None):
        file_info = json.loads(argv)　　　　　　　　　　# 获取客户端传来的消息
        file_name = file_info[\'file_name\']
        file_size = int(file_info[\'file_size\'])
        file_path = os.path.join(settings.USER_HOME_DIR, \'kobe\', \'upload_file\', file_name)
        have_send = 0  # 已经上传的位置

        if os.path.exists(file_path):
            self.request.sendall(\'204\'.encode())
            ret = self.request.recv(1024).decode()
            if ret == \'205\':  # 续传
                have_send = os.stat(file_path).st_size　　　　  # 获取已经上传文件的大小
                self.request.sendall(bytes(str(have_send), encoding=\'utf-8\'))
                f = open(file_path, \'ab\')　　　　　　　　　　　　 # 续传的话，以a模式打开文件，
            else:　　
                f = open(file_path, \'wb\')　　　　　　　　　　　　 # 不续传的话，以w模式打开，
        else:
            self.request.sendall(\'206\'.encode())       　　　　 # 直接上传
            f = open(file_path, \'wb\')

        while True:
            if have_send == file_size:　　　　　　　　　　　　　　# 一旦接受到的内容等于文件大小，直接退出循环　　
                break
            try:
                ret = self.request.recv(1024)
            except Exception as e:
                break
            f.write(ret)
            have_send += len(ret)

解决了断点续传，那么断点下载也是同样的道理，就不再重复讲了。

4、CRT　

　　最后来讲一下怎么实现远程操作服务端主机，这里存粹是为了娱乐。其实实现起来也比较简单，主要使用了subprocess.getoutput获取来处理客户端输入的命令，然后将结果返回给客户端就可以，但是有一点致命的缺陷，那就是不支持cd命令，如果不支持cd命令的话，那还谈什么远程操作了，所以这里对于cd命令就需要特殊对待了，解决的办法，当然是找一个支持cd的命令，下面来看下服务端大代码

def process(self, cmd, argv=None):  # 使用反射处理客户端传过来的命令（自定义的命令）
        if hasattr(self, cmd):
            func = getattr(self, cmd)
            func(argv)
        else:
            if cmd.startswith(\'cd\'):            #（处理cd命令，subprocess不支持cd命令）
                os.chdir(cmd.split(\' \')[1])　　　# 获取cd 命令的参数，交给os.chdir来切换目录
                pass
             
            else:
                data = subprocess.getoutput(cmd)　　# 其他命令，交给subprocess处理，
                data_length = len(data)
                if data_length != 0:
                    pass
                else:
                    pass

处理完相关的命令，将结果返会给客户端显示就可以了。最后吗客户端保存一个变量，用来保存当前的执行路径显示出来，就像[C:\\Users\\Tab\\PycharmProjects\\myftp\\New_ftp\\New_Server (help)]：这样。

五、总结

到这里，就基本将关键性的东西讲完了，其他的都是一些简单的操作，只要自己稍微注意一下，你就可以写出一个类似的东西。