Day08 - 网络编程基础

Day08的课程要点记录
详细教程地址：Day8 - �Socket编程进阶

一、上节内容回顾

1. 类的高级方法

静态方法：@staticmethod
与类无关，不能访问类里的任何属性和方法
类方法：@classmethod
只能访问类变量，不能访问实例变量
属性方法：@property
把一个方法变成一个静态属性
__new__：先于init执行
__call__：Foo()() 执行call方法
__metaclass__：用来定义这个类以怎样的形式被创建。

2. 反射：

getattr(obj, str)
setattr(obj, str, val)
hasattr(obj, str)
delattr(obj, str)

动态导入模块

通过字符串来导入所需模块

# 解释器内部使用
lib = __import__('lib.aa')
print(lib.aa.C().name)

# 官方建议用这个
import importlib
aa = importlib.import_module("lib.aa")
print(aa.C().name)

3. 异常处理

try:
    ...
except (xxError, KeyError) as e:
    ...
except Exception as e:  # 放在异常处理最后，抓取所有异常
    ...
else:
    ...  # 没异常，就执行
finally:
    ...  # 无论如何都执行

raise  # 触发异常

4. 断言

当后续代码较为重要，执行前进行检查。（类似安检）

assert type(obj.name) is str  # 断言其类型，正确则继续，错误则停止。
print("That is right.")

二、socket

2.1 socket的组成

2.1.1 family address 地址簇

AF_INET
AF_INET6
AF_UNIX

2.1.2 socket protocal type socket协议类型

SOCK_STEAM
SOCK_DGRAM

2.1.3 示例

# 服务端
server = socket.socket(sock.AF_INET, sock.SOCK_STEARM)
server.bind(localhost, 9999)
server.listen()
while True:
    conn, addr = server.accept()  # 等待
    while True:
        data = conn.recv(1024)  # 官方不建议超过8192 
        print(data)
        if not data:
            break  # 客户端断开，conn.recv()会重复接收空数据
        conn.send(data.upper())

# 客户端
client = socket.socket()
client.connect((server_ip, server_port))
client.send(data)
client.recv(data)

2.2 通过socket实现ssh

# 服务端
import os
import socket
 
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('localhost', 6666))
server.listen()
 
while True:
    conn, addr = server.accept()
    print("new conn:", addr)
    while True:
        data = conn.recv(1024)
        if not data:
            print("客户端已断开。")
            break
        print("执行指令：", data)
        cmd_res = os.popen(data.decode()).read()  # 接收字符串，执行结果也是字符串
        print("Before send.")
        if len(cmd_res) == 0:
            cmd_res = "cmd_res does not exist."
        conn.send(str(len(cmd_res.encode('utf-8'))).encode('utf-8'))
        conn.send(cmd_res.encode('utf-8'))
        print("After send.")
server.close()

# 客户端
import socket
 
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('localhost', 6666))
 
while True:
    cmd = input(">>: ").strip()
    if len(cmd) == 0:
        continue
    client.send(cmd.encode('utf-8'))
    cmd_res_size = client.recv(1024)  # 接收命令结果的长度
    print("收到的命令大小：", cmd_res_size)
    received_size = 0
    received_data = b''
    while received_size < int(cmd_res_size.decode()):
        data = client.recv(1024)
        received_size += len(data)  # 收到的数据可能小于1024
        print(received_size)
        received_data += data
        # print(data.decode())
    else:
        print("cmd has received done...", received_size)
        print(received_data.decode())
 
client.close()

2.3 socket 解决粘包问题

# 服务器
import os
import socket
 
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('localhost', 6666))
server.listen()
 
while True:
    conn, addr = server.accept()
    print("new conn:", addr)
    while True:
        data = conn.recv(1024)
        if not data:
            print("客户端已断开。")
            break
        print("执行指令：", data)
        cmd_res = os.popen(data.decode()).read()  # 接收字符串，执行结果也是字符串
        print("Before send.")
        if len(cmd_res) == 0:
            cmd_res = "cmd_res does not exist."
        conn.send(str(len(cmd_res.encode('utf-8'))).encode('utf-8'))
        # 连续send 2条会粘包
        client_ack = conn.recv(1024)  # 接收客户端响应
        print("client ack: ", client_ack)
        conn.send(cmd_res.encode('utf-8'))
        print("After send.")
server.close()

# 客户端
import socket
 
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('localhost', 6666))
 
while True:
    cmd = input(">>: ").strip()
    if len(cmd) == 0:
        continue
    client.send(cmd.encode('utf-8'))
    cmd_res_size = client.recv(1024)  # 接收命令结果的长度
    print("收到的命令大小：", cmd_res_size)
    client.send("client received data size.".encode('utf-8'))  # 发送服务器信息，响应已收到大小
    received_size = 0
    received_data = b''
    while received_size < int(cmd_res_size.decode()):
        data = client.recv(1024)
        received_size += len(data)  # 收到的数据可能小于1024
        print(received_size)
        received_data += data
        # print(data.decode())
    else:
        print("cmd has received done...", received_size)
        print(received_data.decode())
client.close()

2.4 socket 实现文件发送

2.4.1 要点：

ftp server

1. 读取文件名
2. 检测文件是否存在
3. 打开文件
4. 检测文件大小
5. 发送文件大小给客户端
6. 等待客户端确认
7. 开始边读边发数据
8. 发送文件MD5值给客户端
9. 客户端验证文件
10. 关闭文件

ftp client

1. 接收服务器发送的文件大小信息
2. 向服务器发送收到信息的回应
3. wb模式打开新文件
4. 对比收到文件大小和总文件大小，若是不足1024bytes，接收剩余大小
5. 边收文件边写MD5值
6. 写入文件
7. 关闭文件
8. 接收服务器发来的文件MD5值，并与接收完毕的文件MD5值做比对。

三、SocketServer

3.1 socketserver服务类型

socketserver.TCPServer
socketserver.UDPServer

3.2 socketserver使用步骤：

1. 自己创建一个请求处理类，该类要继承BaseRequestHandler，并且重构方法
2. 实例化一个服务类，并且传递server ip 和 前一步创建的请求处理类 给 该服务类
3. server.handle_request() # 只处理一个请求， server.serve_forever() # 永久执行

根据socketserver.BaseRequestHandler源码
请求进来前self.setup()
请求处理时self.handle() # 一般这个就足够了
请求结束后self.finish()
示例：

import socketserver
 
 
class MyTCPHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
 
    def handle(self):
        while True:
            try:
                self.data = self.request.recv(1024).strip()
                print("{} wrote:".format(self.client_address[0]))
                print(self.data)
                # if not self.data:
                #     print("Client is disconnected.")
                #     break
                self.request.sendall(self.data.upper())
            except ConnectionResetError as e:
                print("ConnectResetError:", e)
                break
 
if __name__ == "__main__":
    HOST, PORT = "localhost", 6666
    # server = socketserver.TCPServer((HOST, PORT), MyTCPHandler)  # 单线程
    server = socketserver.ThreadingTCPServer((HOST, PORT), MyTCPHandler)  # 多线程
    # server = socketserver.ForkingTCPServer((HOST, PORT), MyTCPHandler)  # 多进程，windows不可用
    server.serve_forever()

四、作业：高级FTP

高级FTP服务器开发：

1. 用户加密认证
2. 多用户同时登陆
3. 每个用户有自己的家目录且只能访问自己的家目录
4. 对用户进行磁盘配额、不同用户配额可不同
5. 用户可以登陆server后，可切换目录
6. 查看当前目录下文件
7. 上传下载文件，保证文件一致性
8. 传输过程中现实进度条
9. 支持断点续传