• python网络编程-socketserver


    一:socketserver简化了网络服务器的编写。

    它有4个类:TCPServer,UDPServer,UnixStreamServer,UnixDatagramServer。

    这4个类是同步进行处理的,另外通过ForkingMixIn和ThreadingMixIn类来支持异步

    class socketserver.TCPServer(server_addressRequestHandlerClassbind_and_activate=True)

    class socketserver.UDPServer(server_addressRequestHandlerClassbind_and_activate=True)

    class socketserver.UnixStreamServer(server_addressRequestHandlerClassbind_and_activate=True)

    class socketserver.UnixDatagramServer(server_addressRequestHandlerClass,bind_and_activate=True)

    class socketserver.ForkingTCPServer

    class socketserver.ForkingUDPServer

    class socketserver.ThreadingTCPServer

    class socketserver.ThreadingUDPServer

    二:有五个类之间的继承关系

    +------------+
    | BaseServer |
    +------------+
          |
          v
    +-----------+        +------------------+
    | TCPServer |------->| UnixStreamServer |
    +-----------+        +------------------+
          |
          v
    +-----------+        +--------------------+
    | UDPServer |------->| UnixDatagramServer |
    +-----------+        +--------------------+
    UnixStreamServer 继承-TCPServer继承BaseServer
    UnixDatagramServer 继承UDPServer继承TCPServer继承BaseServer

    三:使用步骤
    1)你必须自己创建一个请求类,并继承
    BaseRequestHandler,并重构hanndle方法
    2)你必须实例化TCPServer,并且传递server ip和上面创建的请求的类
    3)调用handle_request()方法或者server_forever()方法,
    handle_request,只处理一个请求,server_forever 处理N多请求
    4)关闭call_server()
    创建服务器的步骤。首先,你必须创建一个请求处理类,它是BaseRequestHandler的子类并重载其handle()方法。
    其次,你必须实例化一个服务器类,传入服务器的地址和请求处理程序类。
    最后,调用handle_request()(一般是调用其他事件循环或者使用select())或serve_forever()。



     四:BaseServer
    • class SocketServer.BaseServer:这是模块中的所有服务器对象的超类。它定义了接口,如下所述,但是大多数的方法不实现,在子类中进行细化。

    • BaseServer.fileno():返回服务器监听套接字的整数文件描述符。通常用来传递给select.select(), 以允许一个进程监视多个服务器。

    • BaseServer.handle_request():处理单个请求。处理顺序:get_request(), verify_request(), process_request()。如果用户提供handle()方法抛出异常,将调用服务器的handle_error()方法。如果self.timeout内没有请求收到, 将调用handle_timeout()并返回handle_request()。

    • BaseServer.serve_forever(poll_interval=0.5): 处理请求,直到一个明确的shutdown()请求。每poll_interval秒轮询一次shutdown。忽略self.timeout。如果你需要做周期性的任务,建议放置在其他线程。

    • BaseServer.shutdown():告诉serve_forever()循环停止并等待其停止。python2.6版本。

    • BaseServer.address_family: 地址家族,比如socket.AF_INET和socket.AF_UNIX。

    • BaseServer.RequestHandlerClass:用户提供的请求处理类,这个类为每个请求创建实例。

    • BaseServer.server_address:服务器侦听的地址。格式根据协议家族地址的各不相同,请参阅socket模块的文档。

    • BaseServer.socketSocket:服务器上侦听传入的请求socket对象的服务器。

    服务器类支持下面的类变量:

    • BaseServer.allow_reuse_address:服务器是否允许地址的重用。默认为false ,并且可在子类中更改。

    • BaseServer.request_queue_size

    请求队列的大小。如果单个请求需要很长的时间来处理,服务器忙时请求被放置到队列中,最多可以放request_queue_size个。一旦队列已满,来自客户端的请求将得到 “Connection denied”错误。默认值通常为5 ,但可以被子类覆盖。

    • BaseServer.socket_type:服务器使用的套接字类型; socket.SOCK_STREAM和socket.SOCK_DGRAM等。

    • BaseServer.timeout:超时时间,以秒为单位,或 None表示没有超时。如果handle_request()在timeout内没有收到请求,将调用handle_timeout()。

    下面方法可以被子类重载,它们对服务器对象的外部用户没有影响。

    • BaseServer.finish_request():实际处理RequestHandlerClass发起的请求并调用其handle()方法。 常用。

    • BaseServer.get_request():接受socket请求,并返回二元组包含要用于与客户端通信的新socket对象,以及客户端的地址。

    • BaseServer.handle_error(request, client_address):如果RequestHandlerClass的handle()方法抛出异常时调用。默认操作是打印traceback到标准输出,并继续处理其他请求。

    • BaseServer.handle_timeout():超时处理。默认对于forking服务器是收集退出的子进程状态,threading服务器则什么都不做。

    • BaseServer.process_request(request, client_address) :调用finish_request()创建RequestHandlerClass的实例。如果需要,此功能可以创建新的进程或线程来处理请求,ForkingMixIn和ThreadingMixIn类做到这点。常用。

    • BaseServer.server_activate():通过服务器的构造函数来激活服务器。默认的行为只是监听服务器套接字。可重载。

    • BaseServer.server_bind():通过服务器的构造函数中调用绑定socket到所需的地址。可重载。

    • BaseServer.verify_request(request, client_address):返回一个布尔值,如果该值为True ,则该请求将被处理,反之请求将被拒绝。此功能可以重写来实现对服务器的访问控制。默认的实现始终返回True。client_address可以限定客户端,比如只处理指定ip区间的请求。 常用。

    请求处理器

    处理器接收数据并决定如何操作。它负责在socket层之上实现协议(i.e., HTTP, XML-RPC, or AMQP),读取数据,处理并写反应。可以重载的方法如下:

    • setup(): 准备请求处理. 默认什么都不做,StreamRequestHandler中会创建文件类似的对象以读写socket.

    • handle(): 处理请求。解析传入的请求,处理数据,并发送响应。默认什么都不做。常用变量:self.request,self.client_address,self.server。

    • finish(): 环境清理。默认什么都不做,如果setup产生异常,不会执行finish。

    通常只需要重载handle。self.request的类型和数据报或流的服务不同。对于流服务,self.request是socket 对象;对于数据报服务,self.request是字符串和socket 。可以在子类StreamRequestHandler或DatagramRequestHandler中重载,重写setup()和finish() ,并提供self.rfile和self.wfile属性。 self.rfile和self.wfile可以读取或写入,以获得请求数据或将数据返回到客户端。

     

    # -*- coding:utf-8 -*-
    __author__ = 'shisanjun'
    
    import os
    import hashlib
    import socketserver
    class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    
        def handle(self):
            while True:
                try:
                    data=self.request.recv(1024)
                except ConnectionResetError as e:
                    print(e)
                if not data:            #客户端断开会传个空值过来,会导致进入死循环
                    print("客户端断开连接")
                    break
    
                cmd,filename=data.decode("utf-8").split()
                print(filename)
    
                if os.path.isfile(filename):
                    f=open(filename,'rb')
                    m=hashlib.md5() #MD5验证
                    file_size=os.stat(filename).st_size #获取文件大小
                    self.request.send(str(file_size).encode()) #给客户端发送文件大小
    
                    self.request.recv(1024) #阻塞 因为有两次send,防止出现“粘包”
    
                    for line in f:
                        m.update(line)
                        self.request.send(line)
                    else:
                        f.close()
                        print("file md5 ",m.hexdigest())
                print("send done")
    
                self.request.send(m.hexdigest().encode()) #给客户端发送md5验证值
    
    if __name__=="__main__":
       # server=socketserver.TCPServer(("127.0.0.1",9999),MyServer) #单线程
        server=socketserver.ThreadingTCPServer(("127.0.0.1",9999),MyServer) #多线程
        server.serve_forever()
    # -*- coding:utf-8 -*-
    __author__ = 'shisanjun'
    
    import os
    import socket
    import hashlib
    
    client=socket.socket()
    client.connect(("127.0.0.1",9999))
    
    while True:
        cmd=input(">>:").strip()
        if len(cmd)==0:continue
        if cmd.startswith("get"):
            client.send(cmd.encode("utf-8")) #给服务器端发送命令
    
            response=client.recv(1024) #接受服务器相应:文件大小
    
            total_file_size=int(response.decode("utf-8"))
            client.send(b"read to recv file") #防止粘包,阻塞
            f=open(cmd.split()[1],'wb')
            m=hashlib.md5() #md5验证
            recv_size=0
            while recv_size<total_file_size:
                if total_file_size - recv_size>1024: #判断最后一次接受数据,长度是多少,就收多少,如果还是1024有可能会出现粘包
                    size=1024
                else:
                    size=total_file_size - recv_size
    
                recv_data=client.recv(size)
                f.write(recv_data)
                m.update(recv_data)
                recv_size+=len(recv_data) #要以len来计算,最后一次的数据不一定是1024
            else:
                f.close()
    
            recv_md5=m.hexdigest()
    
            recv_server_md5=client.recv(1024).decode()
    
            print("md5 clinet and server", recv_md5,recv_server_md5)
     
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