python如何實現簡單的FTP程序

這篇文章主要介紹了python如何實現簡單的FTP程序，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

Python的優點有哪些

1、簡單易用，與C/C++、Java、C# 等傳統語言相比，Python對代碼格式的要求沒有那么嚴格；2、Python屬于開源的，所有人都可以看到源代碼，并且可以被移植在許多平臺上使用；3、Python面向對象，能夠支持面向過程編程,也支持面向對象編程；4、Python是一種解釋性語言，Python寫的程序不需要編譯成二進制代碼，可以直接從源代碼運行程序；5、Python功能強大，擁有的模塊眾多，基本能夠實現所有的常見功能。

FTP即文件傳輸協議；它基于客戶機-服務器模型體系結構，應用廣泛。它有兩個通道：一個命令通道和一個數據通道。命令通道用于控制通信，數據通道用于文件的實際傳輸。使用FTP可以做很多事情，比如移動、下載、復制文件等。

一、開發環境

server端：centos 7  python-3.6.2

客戶端：Windows 7 python-3.6.2 pycharm-2018

程序目的：1、學習使用socketserver實現并發處理多個客戶端。

　　           2、了解使用struct解決TCP粘包。

二、程序設計

（本人菜鳥一枚，對于開發規范，接口設計完全不懂，完全是隨心所欲，自娛自樂。寫博客主要是記錄自己學習的點點滴滴，如有不足之處還請見諒。）

1、server端

1.1 目錄結構如下：

 1.2 目錄簡介：

FTP_SERVER：程序主目錄

app：程序主邏輯目錄，目錄下有四個模塊：

          FTPserver.py：FTP  Server端啟動入口。

          login.py：認證注冊模塊，用于處理用戶注冊，登錄認證。

          dataAnalysis.py：命令解析模塊，負責解析，執行客戶端命令。

          FileOpertion.py：負責文件讀，寫。數據發送，數據接收。

db：存放user_pwd.db文件，用于存放用戶信息（用戶名，密碼，FTP目錄總空間，已使用空間等）

lib：存放公共數據。

1.3 模塊中類的繼承關系

1.4 執行流程

1.4.1 程序啟動文件FTPserver.py，程序啟動后進入監聽狀態。核心代碼如下：

class MyFtpServer(socketserver.BaseRequestHandler):
 
 def handle(self): # 重寫handle方法,處理socket請求
 print(f"連接來自{self.client_address}的客戶端")
 commom_obj = Commom()
 data_analy = DataAnalysis()
 login_obj = Login()
 while 1:
 # 執行用戶選項：1、登陸系統 2、注冊賬號。并返回一個結果
 status_id = login_obj.run_client_choice(self.request, commom_obj)
 if status_id == "01": # 登陸成功
 if not self.run_ftp_server(data_analy,commom_obj): # 執行ftpserver主功能
  break
 elif int(status_id) == -1: # client斷開連接了
 break
 print(f"客戶端{self.client_address}斷開了連接")

 def run_ftp_server(self,data_analy,commom_obj):
 """"
 登陸成功后，接收客戶端發來的命令，并進行處理
 :param data_analy:負責解析，執行客戶端命令的對象
 :param commom_obj:程序執行時所需的數據對象
 :return 返回false代表客戶端斷開連接了
 """
 while True:
 try:
 cmd_len_pack = self.request.recv(4) 
 cmd_len = struct.unpack('i',cmd_len_pack)[0] # 獲取命令長度，防止粘包 
 except Exception:
 break
 recv_data = self.request.recv(cmd_len).decode('utf-8') # 接收客戶端數據
 if recv_data.upper() == "Q": # 客戶端提出斷開連接了
 break
 # 解析，處理客戶端的命令
 data_analy.syntax_analysis(recv_data, self.request, commom_obj)
 return False
if __name__ == '__main__':
 print('運行FTP服務')
 ip_port = ('192.168.10.10',9000)
 # 創建并發服務端對象
 server = socketserver.ThreadingTCPServer(ip_port, MyFtpServer)
 # 開啟服務
 server.serve_forever()

 1.4.2 服務端進入監聽狀態后，客戶端發起連接請求，服務端接收連接請求后會等待客戶單發來狀態碼，1表示請求登錄FTP服務器，2表示客戶端要注冊用戶，注冊用戶需要服務端手動反饋狀態碼1才可注冊。處理用戶登錄，注冊模塊login.py核心代碼如下：

class Login(FileOperation):
 """
 登陸注冊類。主要負責用戶的登陸認證，和用戶注冊。
 """
 def run_client_choice(self,socket_obj,commom):
 """
 獲取客戶端的請求，1是登陸，2是注冊用戶
 :param socket_obj: socket對象
 :param commom: ftpserver運行時所需要的數據對象
 :return:
 """
 recv_choice = socket_obj.recv(1).decode("utf-8") # 獲取用戶選項：1是登陸，2是注冊用戶
 if recv_choice == "1": # client請求登陸
 return self.login_authen(socket_obj,commom)
 elif recv_choice == "2": # client請求注冊賬號
 return self.register_user(socket_obj,commom)
 else:
 return -1 # client斷開連接了
 # 用戶登陸認證
 def login_authen(self,socket_obj,commom):
 """
 客戶端登陸認證
 :param socket_obj: socket對象
 :param commom: ftpserver運行時需要的數據對象
 :return:返回1代表登陸成功
 """
 # 接收client發來的用戶名，密碼
 recv_userPwd = self.recv_data(socket_obj).decode("utf-8").split("|") 
 # 效驗用戶名密碼
 check_ret = self.check_user_pwd(recv_userPwd, socket_obj,commom)
 if check_ret: # 用戶名密碼正確
 self.check_user_home_dir(commom,recv_userPwd[0]) # 檢測用戶家目錄
 return commom.status_info["login_success"]
 else:
 return commom.status_info["login_fail"]
 ...
 # 注冊用戶
 def register_user(self,socket_obj,commom):
 """
 :param socket_obj:
 :param commom:
 :return: 返回是否允許注冊的結果，1允許客戶端注冊，2拒絕客戶端注冊
 """
 while True:
 choice_id = input("請輸入回應碼：1是允許注冊，2是不允許注冊:")
 if choice_id.isdigit() and 3 > int(choice_id) > 0:
 socket_obj.send(choice_id.encode("utf-8")) # 發通知告知客戶端，處理結果
 if choice_id == "1": # 注冊用戶
  return self.client_register(socket_obj, commom)
 return choice_id
 else:
 print("您輸入的信息有誤，請重新輸入。")
 ...

 1.4.3 客戶端登錄成功后，服務端會等待接收客戶端發來的命令，命令的解析，執行由dataAnalysis.py模塊執行，核心代碼如下：

class DataAnalysis(FileOperation):
 """
 數據分析處理類，主要負責解析client發送過來的指令。
 """
 def syntax_analysis(self,recv_data, socket_obj, commom):
 """
 負責解析客戶端傳來的數據。
 :param recv_data:接收到的客戶端用戶數據
 :param socket_obj:socket對象
 :param commom:數據對象
 :return:
 """
 clientData = recv_data.split(" ")
 if hasattr(self,clientData[0]): # 判斷對象方法是否存在
 get_fun = getattr(self,clientData[0])#獲取對象方法
 get_fun(clientData,socket_obj,commom) # 運行對象方法
 else:
 pass
 ...

執行客戶端命令后，繼續等待接收客戶端發來的命令，如此循環...。

2、客戶端

2.1 目錄結構如下：

2.2 目錄簡介：

client：程序主目錄。

bin：程序入口，程序啟動文件main.py用于建立socket連接，然后調用FTPclient.py模塊下的run_ftp_client方法運行程序。

app：程序主邏輯，目錄下有四個模塊如下：

          FTPclient.py：FTP客戶端，根據用戶選項，執行用戶指令。

          login.py：認證注冊模塊，用于處理用戶注冊，登錄認證。

          dataAnalysis.py：命令解析模塊，解析用戶輸入的命令，發給服務端獲取結果。

          FileOpertion.py：負責文件讀，寫。

lib：存放公共數據，有兩個文件：

       commom.py：主要存放的是公共變量。

       help.txt：存放的是幫助文檔，當用戶執行help命令時會調用該文件。

2.3 模塊中類的繼承關系

2.4 執行流程

2.4.1 程序入口main.py，啟動后會與FTP服務端建立連接，與服務端連接成功后會調用FTPclient.py模塊下的run_ftp_client方法，執行用戶功能。核心代碼如下：

socket_obj = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
socket_obj.connect(("192.168.10.10",9000))

client_obj = Client()
client_obj.run_ftp_client(socket_obj) # 接收用戶輸入的選項，執行對應的功能

2.4.2 FTPclient.py模塊下的run_ftp_client方法會打印菜單，并等待用戶輸入選項，執行相應功能，核心代碼如下：

class Client(Login,DataAnalysis):
 def run_ftp_client(self,socket_obj):
 """
 運行用戶輸入的選項：1、是登陸 2、是注冊賬號
 :return:
 """
 while True:
 self.login_menu() # 打印系統菜單
 choice_id = self.get_user_choice() # 獲取用戶輸入的選項
 if choice_id:
 if self.run_user_choice(choice_id,socket_obj):
  break
 else:
 print("您輸入的有誤")
 def get_user_choice(self):
 """
 獲取用戶輸入的選項
 :return:
 """
 choice_id = input("請輸入選項：")
 if choice_id.isdigit() and 4 > int(choice_id) > 0 or choice_id.upper() == "Q":
 return choice_id
 return False
 def run_user_choice(self,choice_id,socket_obj):
 if choice_id == "1": # 登陸系統
 socket_obj.send(choice_id.encode("utf-8")) # 發通知告知服務器準備登陸
 if self.run_login(socket_obj) == True: # 執行登陸
 return True
 elif choice_id == "2": # 注冊用戶
 socket_obj.send(choice_id.encode("utf-8")) # 請求服務器，注冊用戶
 self.register_user(socket_obj) # 執行注冊
 elif choice_id.upper() == "Q": # 退出程序
 socket_obj.send(choice_id.encode("utf-8")) # 通知服務器，準備退出程序
 socket_obj.close()
 print("程序正常退出")
 return True
 def run_login(self,socket_obj,):
 """
 運行登陸認證模塊，如果登陸成功執行程序主邏輯，否則重新登陸。
 :param socket_obj:
 :return:
 """
 if self.login_authention(socket_obj):
 while True:
 send_data = input(">>>").strip(" ") # 獲取發送數據（用戶執行的命令）
 if send_data.upper() == "Q": # 正常退出程序
  socket_obj.send(send_data.encode("utf-8")) # 通知服務區斷開連接
  socket_obj.close()
  print("程序正常退出")
  return True
 if self.syntax_analysis(send_data, socket_obj): # 解析用戶數據并處理數據
  print("異常退出")
  return True
 return False
 def login_menu(self):
 print("-"*41)
 print(" 歡迎登陸迷你FTPv1.0")
 print("-"*41)
 print("1、登陸系統")
 print("2、用戶注冊")
 print("Q、退出程序")

2.4.3 login.py模塊主要用于處理注冊和登錄的功能，核心代碼如下：

class Login(Commom):
 def login_authention(self,socket_obj):
 """
 登陸認證
 :param socket_obj:socket 對象
 :return:
 """
 user_pwd = self.get_user_pwd() # 獲取用戶名密碼
 self.send_data(socket_obj,user_pwd) # 將用戶名和密碼發給服務器
 recv_status = socket_obj.recv(2).decode("utf-8") # 等待接收狀態碼
 print(self.status_info[recv_status]) # 打印狀態碼對應的結果
 if self.status_info[recv_status] == '登錄成功':
 return True
 return False
 ...
 def register_user(self,socket_obj):
 """
 等待服務端反饋是否允許注冊用戶。
 :param socket_obj:
 :return:
 """
 print("請等待服務端回應.....")
 recv_status = socket_obj.recv(1).decode("utf-8")
 if recv_status == "1": # 服務端同意申請賬號
 user_pwd = self.get_regist_user_pwd() # 獲取注冊用戶名和密碼
 if user_pwd:
 self.send_data(socket_obj,user_pwd)
 result = socket_obj.recv(2).decode("utf-8")
 print(self.status_info[result])
 else:
 print("用戶名密碼有誤")
 else: # 客戶端拒絕申請賬號的請求
 print("服務端拒絕了您申請賬號的請求，請與管理員取得聯系。")
 return False
 ...

2.4.4 用戶登錄成功后，會等待接收用戶輸入命令，由dataAnalysis.py模塊負責解析用戶輸入的命令，并將命令發給FTP服務器，然后接收服務器的反饋。核心代碼如下：

class DataAnalysis(FileOperation):
 def syntax_analysis(self,cmd,socket_obj):
 """
 解析用戶輸入的命令。
 :param cmd:用戶執行的命令，如：put 上傳的文件
 :param socket_obj:socket對象發送和接收數據
 :return:
 """
 cmd_split = cmd.split(" ") # 將字符串命令分割成列表，用于驗證命令是否存在
 if hasattr(self,cmd_split[0]):
 run_fun = getattr(self,cmd_split[0])
 run_fun(cmd_split,socket_obj)
 else:
 print("無效的命令")
 ...

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