使用Python檢測局域網內IP地址使用情況

來源：https://www.cnblogs.com/donlin-zhang/p/6812675.html

 

在測試環境搭建的過程中，經常需要給服務器分配靜態IP地址，由於不清楚當前局域網內部哪些IP地址是空閑的，所以經常需要一個一個的去試，才能找到一個可用的IP。在之前的一家公司工作的時候，用到過一個檢測IP使用情況的工具，但是屬於內部工具，無法獲取到。於是乎便想，何不自己開發一個呢？

　　說做便做，開發環境使用的是Python3.6+PyQt5. 如果你的環境不一樣，可能會運行失敗。

　　源碼地址：https://github.com/LuckyDL/easyPing--python3.6

　　1、界面設計

　　界面用QtDesigner來畫的，先來一張原型圖如下，每次只能測試一個網段的IP占用情況，0-255個小窗格用來顯示IP地址的使用情況，默認為灰色，程序執行后，IP地址已使用的顯示綠色，IP地址未被使用的顯示紅色。

　　

　　做界面的時候，255個小窗格畫起來實在是要人命，於是就僅畫出了窗口框架，將UI文件轉成Python源碼后，自己手動編寫代碼來實現255窗格布局。代碼片段如下：

　　　　 self.gridlayout = QtWidgets.QGridLayout(self.widget1)
        self.gridlayout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
        self.gridlayout.setObjectName("gridlayout")
        self.gridlayout.setSpacing(7)

        self.label_list = []
        list_index = 0
        for i in range(1, 17):
            for j in range(1, 17):
                label = QtWidgets.QLabel(self.widget1)
                label.setMinimumSize(QtCore.QSize(32, 15))
                label.setStyleSheet("")
                label.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)
                label.setText(QtCore.QCoreApplication.translate("MyPing", str(list_index)))
                self.label_list.append(label)
                self.gridlayout.addWidget(label, i-1, j-1, 1, 1)
                list_index += 1

 

　　2、ping功能實現

　　ping的實現方法有多種，最常用的當然是通過調用系統自帶的ping功能來實現。

　　Python來執行系統命令的方式有os.system(), os.popen(), subprocess等方法，在Python3.6的手冊中表明，subprocess模塊是用來替代os.system等函數的。因此我們也使用subprocess模塊來調用ping

　　python3.5中，subprocess增加了一個run函數，run函數創建有一個子進程來運行需要執行的命令，返回一個CompletedProcess實例，該函數基本上可以處理所有的應用場景，run是對subprocess.Popen的一層封裝。

       python3.5以下可以使用subprocess.call(), subprocess.check_call()等函數來實現相同的功能，具體可查閱Python手冊

def get_ping_result(self, ip):
    '''
    檢查對應的IP是否被占用
    '''
    cmd_str = "ping {0} -n 1 -w 600".format(ip)
    DETACHED_PROCESS = 0x00000008   # 不創建cmd窗口
    try:
        subprocess.run(cmd_str, creationflags=DETACHED_PROCESS, check=True)  # 僅用於windows系統
    except subprocess.CalledProcessError as err:
        self._ping_signal.emit(False, ip)
    else:
        self._ping_signal.emit(True, ip)

    說明：

　　在默認情況下，使用subprocess.run()執行ping命令的時候，會彈出一個cmd窗口，當256個線程一起運行的時候，滿屏的窗口，想想都很酸爽。。。

       在windows系統下，可以傳入creationflags參數來使subprocess創建的子進程不生成console

　　參考鏈接：https://stackoverflow.com/questions/7006238/how-do-i-hide-the-console-when-i-use-os-system-or-subprocess-call

　　check參數為True時，函數將檢測執行結果是否為0（此處0表示執行成功），非零則拋出異常。

    3、多線程

        在使用pyqt進行GUI編程的時候，如果涉及到需要長時間后台運行的操作，一般需要使用多線程的方式，否則界面會阻塞，直到后台運行結束，造成程序卡死的假象。

       在本程序實現，要實現256個地址的ping操作，如果單線程操作，肯定半天也無法得到結果，因此我們為每一個IP地址分配一個線程，最多256線程並發運行，1~2秒的時間即可得到整個網段的IP地址占用情況

       多線程實現核心代碼如下：

def start_ping(self):
    '''
    啟動多線程
    '''
    self.reset_ui()
    startip = self.ui.startIP.text().split('.')
    endip = self.ui.endIP.text().split('.')
    tmp_ip = startip

    pthread_list = []
    for i in range(int(startip[3]), int(endip[3]) + 1):
        tmp_ip[3] = str(i)
        ip = '.'.join(tmp_ip)
        pthread_list.append(threading.Thread(target=self.get_ping_result, args=(ip,)))
    for item in pthread_list:
        item.setDaemon(True)
        item.start()

       

    子線程通過發射信號的方式來通知主程序執行結果，最終主程序根據運行結果渲染界面。

    全部源碼可到GitHub下載，鏈接見文章頭部。