用 Python實現一個ftp+CRT(不用ftplib)

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　　本來最初的想法是實現一個ftp服務器，用來實現用戶的登陸注冊和文件的斷點上傳下載等，結果做着做着就連CRT也順帶着跟着完成了，然后就變成了這樣一個'不倫不類'的工具。用到的知識有hashlib加密密碼傳輸，面向對象，sockeserver支持多客戶訪問，os.subprocess來處理系統自帶的命令，然后自定義上傳下載命令，以及如何實現斷點續傳，傳輸過程中的粘包問題，以及如何反射處理用戶的輸入。這里僅僅是為了娛樂，下面先來看一下效果圖

　　 　  

　　　　　　　　

一、客戶端

首先定義以個客戶端類，大致在類里面定義了這些方法，以后有需要的話，可以對其進行擴充，下面的類一初始化就會去執行start方法，如果在服務端注冊登錄成功的話，就會接下來執行internet方法，等待用戶的輸入，

class Client:
    def __init__(self, address):
        self.address = Client.get_ip_port(address)
        self.help_message = [
            '目前自定義的命令僅支持以下操作：\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('請輸入用戶名：')
            if len(user) == 0:
                continue
            passwd = input('請輸入用密碼：')
            if len(passwd) == 0:
                continue
            pd = hashlib.sha256()
            pd.update(passwd.encode())
            self.socket.sendall('register|{}:{}'.format(user, pd.hexdigest()).encode())  # 發送加密后的賬戶信息
            ret = self.socket.recv(1024).decode()
            if ret == '202':
                print('注冊成功請登錄')
                os.mkdir(os.path.join(settings.USER_HOME_DIR, user))  # 在客戶端也創建一個用戶家目錄
                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('請輸入用戶名：')
            self.user = user
            if len(user) == 0:
                continue
            passwd = input('請輸入用密碼：')
            if len(passwd) == 0:
                continue
            pd = hashlib.sha256()
            pd.update(passwd.encode())
            self.socket.sendall('login|{}:{}'.format(user, pd.hexdigest()).encode())  # 發送加密后的賬戶信息
            ret = self.socket.recv(1024).decode()
            if ret == '200':
                print('登陸成功！')
                self.cwd = self.socket.recv(1024).decode()
                return True
            else:
                print('用戶或密碼錯誤，請從新登陸：')
                try_counts += 1
        sys.exit("Too many attemps")
 
    def internet(self):
        pass<br>
    def process(self, cmd, argv):               # 處理自定義的命令
        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、注冊，2、登錄，3、離開： ')
        if inp == '1':
            if self.register():
                if self.login():     # 登陸成功后進行交互操作
                    self.internet()
        elif inp == '2':
            if self.login():
                self.internet()
        else:
            sys.exit()
 
 
if __name__ == '__main__':
    # address = input('請輸入FTP服務端地址(ip:port)：')
    address = '127.0.0.1:9999'
    client = Client(address)

二、服務端　　

　　服務端是用socketserver來寫的，以便出來多用戶請求，每當用戶來來請求的時候，先讓其注冊或登陸，注冊完后，以用戶的名字為其創建一個家目錄，並將用戶名和密碼保存起來，將來用戶登錄的時候從db中取出數據和用戶輸入的密碼進行對比，正確后讓其進行下一步操作，用戶密碼輸入三次以后，退出程序。服務端為了響應客戶端的每一個操作，定義了一個函數專門接受客戶端傳來的每一次命令，然后對其分解，反射到具體的服務端具體的函數中去，這里需要先定義客戶端傳過來的數據的格式是 cmd|args。大家可以看到我上面客戶端登陸認證的代碼傳輸的數據格式 ('login|{}:{}'.format(user, pd.hexdigest())) ，這么做的道理就是為了服務端好統一進行處理。下面來一下代碼具體怎么做的，

def handle(self):
        self.request.sendall('歡迎來到FTP服務器！'.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)  # 將接受道德數據出來后在經過 process

    def process(self, cmd, argv=None):  # 使用反射處理客戶端傳過來的命令（自定義的命令）
        if hasattr(self, cmd):
            func = getattr(self, cmd)
            func(argv)　　　　　　　　　　
        else:
            pass

這么一寫后，就只需在服務端寫上相應的函數，比如，注冊的話，我就只需寫一個函數名為register的函數，專門來處理注冊，同理登陸的話，我也只需寫一個login函數即可，當初我第一次寫的時候，都是用if，else來判斷，當時的代碼寫下來，自己看着都恐怖，寫着寫着，自己都不知道判斷到哪里去了，想想就淚奔。而用反射的話，就不需要這些繁瑣的步驟了，而且以后要添加功能的話，只需要寫一個簡單的函數即可。客戶端的反射也這樣做的，就不再重復了。

三、斷點上傳

如果只是文件上傳的話，比較好寫，但是如果要斷點上傳的話，就有些麻煩了，這里提供一種思路，那就是服務端紀錄以上傳文件的大小，下次上傳的時候，如果要斷點續傳的話，先將已上傳的文件大小發給客戶端，然后客戶端從斷點的位置在上傳。下面來看一下代碼的實現，

# 客戶端

def put(self, argv=None):
        if len(argv) == None:
            print("Please add the file path that you want to upload")
            return
        print('上傳之前請確保的文件在用戶upload文件夾下')
        file_path = os.path.join(settings.USER_HOME_DIR, self.user, 'upload_file', argv) 
        if os.path.exists(file_path):   #判斷文件存不存在
            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())　　# 將上傳的文件信息作為參數發給服務端
            ret = self.socket.recv(1024).decode()
            if ret == '204':
                inp = input("文件存在，是否續傳？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)　　　　　　　　　　# 如果要續傳的話，has_set為已經上傳的大小，否則 has_set為0，從頭開始上傳
                for line in f:
                    self.socket.sendall(line)
                    has_sent += len(line)
                    k = int((has_sent / file_size * 100))  # 下面的代碼是用來顯示進度條
                    table_space = (100 - k) * ' '
                    flag = k * '*'
                    time.sleep(0.05)
                    sys.stdout.write('\r{}   {:.0%}'.format((flag + table_space), (has_sent / file_size)))
            print()  # 顯示換行的作用

下面來看一下服務端的代碼，服務端和客戶端都是一收一發，注意要保持recv要收到信息，否則會阻塞，此外傳送的時候可能會發生粘包，解決的辦法是在發送文件文件前，先發送一條標志信息，當服務端收到該標志信息，就可以通知客戶端發送文件了。

# 服務端

def put(self, argv=None):
        file_info = json.loads(argv)　　　　　　　　　　# 獲取客戶端傳來的消息
        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  # 已經上傳的位置

        if os.path.exists(file_path):
            self.request.sendall('204'.encode())
            ret = self.request.recv(1024).decode()
            if ret == '205':  # 續傳
                have_send = os.stat(file_path).st_size　　　　  # 獲取已經上傳文件的大小
                self.request.sendall(bytes(str(have_send), encoding='utf-8'))
                f = open(file_path, 'ab')　　　　　　　　　　　　 # 續傳的話，以a模式打開文件，
            else:　　
                f = open(file_path, 'wb')　　　　　　　　　　　　 # 不續傳的話，以w模式打開，
        else:
            self.request.sendall('206'.encode())       　　　　 # 直接上傳
            f = open(file_path, 'wb')

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

解決了斷點續傳，那么斷點下載也是同樣的道理，就不再重復講了。

4、CRT　

　　最后來講一下怎么實現遠程操作服務端主機，這里存粹是為了娛樂。其實實現起來也比較簡單，主要使用了subprocess.getoutput獲取來處理客戶端輸入的命令，然后將結果返回給客戶端就可以，但是有一點致命的缺陷，那就是不支持cd命令，如果不支持cd命令的話，那還談什么遠程操作了，所以這里對於cd命令就需要特殊對待了，解決的辦法，當然是找一個支持cd的命令，下面來看下服務端大代碼

def process(self, cmd, argv=None):  # 使用反射處理客戶端傳過來的命令（自定義的命令）
        if hasattr(self, cmd):
            func = getattr(self, cmd)
            func(argv)
        else:
            if cmd.startswith('cd'):            #（處理cd命令，subprocess不支持cd命令）
                os.chdir(cmd.split(' ')[1])　　　# 獲取cd 命令的參數，交給os.chdir來切換目錄
                pass
             
            else:
                data = subprocess.getoutput(cmd)　　# 其他命令，交給subprocess處理，
                data_length = len(data)
                if data_length != 0:
                    pass
                else:
                    pass

處理完相關的命令，將結果返會給客戶端顯示就可以了。最后嗎客戶端保存一個變量，用來保存當前的執行路徑顯示出來，就像[C:\Users\Tab\PycharmProjects\myftp\New_ftp\New_Server (help)]：這樣。

五、總結

到這里，就基本將關鍵性的東西講完了，其他的都是一些簡單的操作，只要自己稍微注意一下，你就可以寫出一個類似的東西。