Python实现基于多线程、多用户的FTP服务器与客户端功能完整实例
(编辑：jimmy 日期: 2024/11/30 浏览：3 次 )
本文实例讲述了Python实现基于多线程、多用户的FTP服务器与客户端功能。分享给大家供大家参考，具体如下：
项目介绍：
1. 用户加密认证
2. 允许同时多用户登录
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，每个用户的可用空间不同
5. 允许用户在ftp server上随意切换目录
6. 允许用户查看当前目录下文件
7. 允许上传和下载文件，保证文件一致性
8. 文件传输过程中显示进度条
实现的原理：
服务器端启用端口监听，并对每一连接启用一个线程，对用户登陆密码采用SHA512进行加密并进行匹配，当用户登陆成功后，实例化FTPS，并引导客户端进入主命令模式，
然后实现FTP的上传功能、下载功能、新建目录、删除文件或目录、切换目录等实例化操作，同时对相关上传下载进行进度条显示，服务器端显示下载或上传文件的大小等
客户端与服务器协商建立连接后，进行用户身份登陆，登陆成功接收服务器指令，转入命令输入窗口，同时对put 与 get命令进行判断，实现特定的上传与下载功能
核心代码实现如下：
服务器端
main.py
#!/usr/bin/env python3.5
# -*-coding:utf8-*-
import os,sys,socket,pickle
BASEDIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(BASEDIR)
from conf import setting
from core import file_handler
from core import db_handler
import select,hashlib
import threading
def login(username,password):
"""
FTP登陆验证函数
:param username:
:param password:
:return:
# testDict ={"username":"jjb","password":"123456","file_dir":"E:\python","file_size":500}
# file = 'jjb.pkl'
# fp = open(file,'wb')
# pickle.dump(testDict,fp)
# fp.close()
f = open("jjb.pkl","rb")
data = pickle.loads(f.read())
f.close()
print(data)
"""
#实例化加密函数
hash = hashlib.sha512()
db= db_handler.handler(setting.DATABASE,username)
if os.path.isfile(db):
f = open(db,"rb")
data = pickle.loads(f.read())
f.close()
if username == data["name"]:
hash.update(bytes(data["password"],"utf8"))
hash_pwd = hash.hexdigest()
if hash_pwd == password:
filedir = data["file_dir"]
filesize = data["file_size"]
return "True|%s|%s"%(filedir,filesize)
else:
return "False||"
else:
return "False||"
else:
return "False||"
def process(conn,addr):
flage = "False"
# 接收客户端连接请求信息
info = conn.recv(1000)
if info.decode() == "connect":
conn.send(bytes("login","utf8"))
# 接收用户及密码信息
while flage =="False":
user_check =conn.recv(8000)
# 分割用户名及密码
username,password = str(user_check.decode()).split("|")
# 调用登陆验证函数
login_ack = login(username,password)
flage,home,size = str(login_ack).split("|")
# print(flage,home,size)
# print("user_input:",username,"user_pass:",password)
if flage =="True":
# 登陆成功发送登陆确认信息给客户端
conn.send(bytes("login_ack","utf8"))
# 实例化FTPserver
ftp = file_handler.FTPs(username,conn,home,size) # 登陆用户，数据连接，工作目录,磁盘配额
ftp.run()
break
else:
# 登陆失败，发送给客户端重新验证
conn.send(bytes("登陆失败！","utf8"))
def ftp_server():
'''
启动FTP服务器端，开启线程监听
:return:
'''
server = socket.socket()
server.bind((setting.IP_PORT["host"],setting.IP_PORT["port"]))
server.listen(10)
while True:
r,w,e = select.select([server,], [], [], 1)
for i,server in enumerate(r):
conn,addr = server.accept()
# 创建线程
t = threading.Thread(target=process, args=(conn, addr))
# 启动线程
t.start()
server.close()
def run():
ftp_server()
if __name__ =="__main__":
run()
file_handler.py：
#!/usr/bin/env python3.5
# -*-coding:utf8-*-
import os,sys
BASEDIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(BASEDIR)
import re
from core import db_handler
from conf import setting
import pickle
class FTPs(object):
'''
ftp操作命令方法：
'''
def __init__(self,username,conn,home,total_size):
'''
初始化参数
:param username: 操作用户名
:param conn: sock连接
:param home: 用户根目录
:param total_size: 磁盘配额
:return:
'''
self.username = username
self.conn = conn
self.root = home
self.home = self.root
self.total_size = int(total_size)
self.cmd_file = None # 文件指令
self.psize = 4096 # 文件分片
def getdirsize(self,space):
'''
计算磁盘空间大小
:return:
'''
self.dirsize = 0
for root,dirs,files in os.walk(space):
self.dirsize += (sum([os.path.getsize(os.path.join(root,name))for name in files])/1024)
return int(self.dirsize)
def put(self):
'''
上传文件
:return:
'''
if self.cmd_file:
self.user_space = int(self.getdirsize(self.root)/1024)
# 组合接收字符串
self.file_root = '%s\\%s'% (self.home,self.cmd_file)
# # 获取文件名
self.f =os.path.basename(self.file_root)
if os.path.isdir(self.home):
os.chdir(self.home)
else:
os.makedirs(self.home)
os.chdir(self.home)
try:
self.conn.send(bytes("f_ack","utf8"))
self.size = str(self.conn.recv(1024).decode()).split("|")
if self.size[0]== "fsize":
self.fss = int(self.size[1])
self.f_total_size = int(self.user_space + (self.fss/1024/1024))
if self.f_total_size < self.total_size: # 判断空间是否超额
self.conn.send(bytes("f_ack_ready","utf8"))
self.bsize = 0
print("需要上传文件大小：",self.fss)
# 打开文件
f=open(self.f,'wb')
while self.bsize < self.fss:
data = self.conn.recv(self.psize)
self.bsize += len(data)
f.write(data)
self.conn.send(bytes("ok","utf8"))
print("实际已上传文件大小：",self.bsize)
else:
self.conn.send(bytes("上传空间不足！无法上传,你当前磁盘配额为%sM"%self.total_size,"utf8"))
except Exception as ex:
self.conn.send(bytes(ex,"utf8"))
else:
self.conn.send(bytes("请上传文件，文件不能为空","utf8"))
def get(self):
'''
下载文件
:return:
'''
if self.cmd_file:
os.chdir(self.home) # 进入用户根目录
self.file = os.getcwd()+"\\"+ self.cmd_file
if os.path.isfile(self.file):
f = open(self.file, 'rb')
self.fsize = os.path.getsize(self.file) # 获取要发送文件的大小
self.conn.send(bytes("f_ack_read","utf8"))
self.conn.recv(1000)
print("需发送文件大小：",self.fsize)
self.conn.send(bytes("fsize|%s"%self.fsize,"utf8")) # 发送文件大小及要发送准备完毕指令
if self.conn.recv(1000).decode() == "f_ack": # 接收对方是否准备就绪
self.fsize = int(self.fsize)
self.size = 0
ack =""
while self.size < self.fsize and ack !="ok":
data = f.read(self.fsize) # 一次读取分片大小4096
self.conn.send(data)
self.size += len(data)
print("实际发送文件大小：",self.size)
ack = self.conn.recv(1000).decode() # 接收客户端是否下载完指令
self.conn.send(bytes("成功","utf8"))
else:
self.conn.send(bytes("接收失败","utf8"))
else:
self.conn.send(bytes("文件不存在","utf8"))
else:
self.conn.send(bytes("请输入文件名","utf8"))
def dir(self):
'''
查看文件
:return:
'''
self.current_space =int(self.getdirsize(self.home))
# 文件列表
self.li = ""
# 目录列表
self.dl = ""
try:
os.chdir(self.home)
except:
os.makedirs(self.home)
os.chdir(self.home)
try:
if os.listdir(os.getcwd()):
for self.i in os.listdir(os.getcwd()):
self.file = os.getcwd()+'\\'+self.i
if os.path.isfile(self.file):
# 获取文件大小
self.fsize = int(os.path.getsize(self.file)/1024)
if self.fsize < 1:
self.fsize = 4
else:
self.fsize +=4
self.li += '%s -rw-rw-rw- 占用大小：%skb\r\n'% (self.i,self.fsize)
else:
self.dl += '%s\r\n'%self.i
self.conn.send(bytes("目录：\r\n\r\n%s 文件：\r\n%s\r\n \r\n当前目录空间大小：%skb"%(self.dl,self.li,self.current_space),"utf8"))
else:
self.conn.send(bytes("当前目录为:%s"%(self.home),"utf8"))
except Exception as ex:
self.conn.send(bytes(ex,"utf8"))
def cd(self):
'''
进入目录
:return:
'''
if self.cmd_file:
os.chdir(self.home) # 先进入到工作目录
self.dir_change = os.path.abspath(os.path.join(self.home,"%s\%s"%(self.home,self.cmd_file)))
if self.root in self.dir_change:
try:
os.chdir(self.dir_change)
self.home = self.dir_change
self.conn.send(bytes("当前工作目录为：%s"%self.home,"utf8"))
except:
os.makedirs(self.dir_change)
os.chdir(self.dir_change)
self.home = self.dir_change
self.conn.send(bytes("当前工作目录为：%s"%self.home,"utf8"))
else:
self.conn.send(bytes("当前工作目录为：%s 更改失败！"%self.home,"utf8"))
else:
os.chdir(self.home)
self.conn.send(bytes("当前工作目录为：%s"%self.home,"utf8"))
def mkd(self):
'''
创建目录
:return:
'''
if self.cmd_file:
try:
os.makedirs(self.cmd_file)
self.conn.send(bytes("创建目录成功!","utf8"))
except Exception as ex:
self.conn.send(bytes("创建目录失败！原因:%s"%ex,"utf8"))
else:
self.conn.send(bytes("请输入文件夹名！","utf8"))
def delete(self):
'''
删除文件
:return:
'''
os.chdir(self.home) # 进入用户根目录
try:
self.file = self.home+'\\'+ self.cmd_file
if os.path.isfile(self.file):
os.remove(self.cmd_file)
self.conn.send(bytes("文件:%s删除成功！"%self.cmd_file,"utf8"))
else:
os.removedirs(self.cmd_file)
self.conn.send(bytes("目录删除成功！","utf8"))
os.chdir(self.root)
except Exception:
if os.path.isdir(self.root):
self.conn.send(bytes("删除失败！","utf8"))
else:
os.makedirs(self.root)
self.conn.send(bytes("删除失败！","utf8"))
def help(self):
'''
FTP帮助信息
:return:
'''
self.conn.send(bytes("""
FTP服务器操作方法有： put------>上传文件至服务器
get------>从服务器上下载文件
dir------>查看服务器文件列表
cd------->进入指定文件夹
delete--->删除文件
mkd ----->创建目录
help----->帮助信息
q ------->退出
""","utf8"))
def run(self):
while True:
# try:
# # 接收客户端发来的命令信息
self.cmd = self.conn.recv(1000)
self.cmd_action = str(self.cmd.decode())
# 判断命令是否含有空格
self.fg = re.search("\s","%s"%self.cmd_action)
if self.fg:
self.cmd_action,self.cmd_file = str(self.cmd_action).split(" ")
else:
self.cmd_file =None
# print("cmd_action:",self.cmd_action,"cmd_file:",self.cmd_file)
if hasattr(FTPs,self.cmd_action):
func = getattr(self,self.cmd_action)
func()
continue
else:
self.conn.send(b'command is not found!')
continue
# except Exception as ex:
# print("系统异常:%s"%ex)
客户端
client.py：
#!/usr/bin/env python3.5
# -*-coding:utf8-*-
import sys,os,re
import socket,hashlib
BASEDIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(BASEDIR)
from core import file_handler
from conf import setting
def login():
hash = hashlib.sha512()
while True:
user_input = input("请输入用户名：").strip()
pass_input = input("请输入密码：").strip()
if len(user_input) !=0 and len(pass_input) != 0:
hash.update(bytes(pass_input,"utf8"))
sha_pwd = hash.hexdigest()
user = "%s|%s"% (user_input,sha_pwd)
return user
break
def ftp_client():
sk = socket.socket()
sk.connect((setting.IP_PORT["host"],setting.IP_PORT["port"]))
while True:
flage = False
sk.send(bytes("connect","utf8"))
msg = sk.recv(100)
print("欢迎访问FTP服务器,请根据提示进行操作")
if msg.decode() == "login":
while flage == False:
login_user =login()
username,password = str(login_user).split("|")
sk.send(bytes(login_user,"utf8"))
user_info = sk.recv(1000)
if user_info.decode() == "login_ack":
print("登陆成功！")
flage = True
break
print(user_info.decode())
while flage:
cmd_action = input("请输入操作命令如：get fy.py or help ：").strip()
if len(cmd_action) == 0:continue
if cmd_action == "q":
sys.exit()
# 判断命令是否含有空格
fg = re.search("\s","%s"%cmd_action)
if fg:
cmd,cmd_file = str(cmd_action).split(" ")
ftp = file_handler.ftpc(sk,username,cmd_action,setting.DATABASE["local"])
if hasattr(ftp,cmd):
func = getattr(ftp,cmd)
func()
continue
else:
cmd_file =None
sk.send(bytes(cmd_action,"utf8"))
rec_msg = sk.recv(8000)
print(rec_msg.decode())
if flage == "False":
sk.send(bytes("connect","utf8"))
sk.close()
def run():
ftp_client()
if __name__ == "__main__":
run()
file_handler.py：
#!/usr/bin/env python3.5
# -*-coding:utf8-*-
import sys,os,re
import socket
BASEDIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(BASEDIR)
class ftpc(object):
def __init__(self,sk,username,cmd_action,home):
self.sk = sk
self.username = username
self.cmd_action = cmd_action
self.home = home
def put(self):
'''
上传文件
:return:
'''
try:
os.chdir(self.home)
except:
os.makedirs(self.home)
os.chdir(self.home)
# 判断命令是否含有空格
fg = re.search("\s","%s"%self.cmd_action)
if fg:
self.cmd,self.cmd_file = str(self.cmd_action).split(" ")
if os.path.isfile(os.getcwd()+"\\"+self.cmd_file):
self.sk.send(bytes(self.cmd_action,"utf8")) # 发送动作命令
rec_msg = self.sk.recv(8000)
if rec_msg.decode() == "f_ack":
f = open(self.cmd_file, 'rb')
self.fsize = os.path.getsize(self.cmd_file) # 获取要发送文件的大小
self.sk.send(bytes("fsize|%s"%self.fsize,"utf8")) # 发送文件大小
self.ack = self.sk.recv(1000)
if self.ack.decode() =="f_ack_ready":
self.fsize = int(self.fsize)
self.size = 0
ack =""
while self.size < self.fsize and ack !="ok":
data = f.read(4095) # 一次读取分片大小4095
self.sk.send(data)
self.size += len(data)
count = int(self.size/self.fsize*100)
print('#'*count,"->",(count),"%")
ack = self.sk.recv(1000).decode()
if ack =="ok":
print("上传成功")
else:
print("上传失败")
else:
print(self.ack.decode())
else:
print("上传文件失败：%s"%rec_msg.decode())
else:
print("上传文件失败,请输入正确的文件名!")
else:
print("上传文件失败,请输入正确的文件名!")
def get(self):
'''
下载文件
:return:
'''
try:
os.chdir(self.home)
except:
os.makedirs(self.home)
os.chdir(self.home)
# 判断命令是否含有空格
fg = re.search("\s","%s"%self.cmd_action)
if fg:
self.cmd,self.cmd_file = str(self.cmd_action).split(" ")
else:
self.cmd_file =None
self.sk.send(bytes(self.cmd_action,"utf8"))
rec_msg = self.sk.recv(8000)
if rec_msg.decode() == "f_ack_read":
self.rec = self.sk.send(bytes("ok","utf8"))
self.rec_size = self.sk.recv(2048)
self.ack_rec= str(self.rec_size.decode()).split("|")
self.sk.send(bytes("f_ack","utf8"))
self.ack_s =int(self.ack_rec[1])
print(self.ack_s)
self.re_s = 0
f = open(self.cmd_file,"wb")
while self.re_s < self.ack_s:
xx = self.re_s/self.ack_s*100
data = self.sk.recv(4096)
self.re_s += len(data)
# print(data.decode("gbk"))
f.write(data)
count = int(xx)
print('#'*count,"->",(count+1),"%")
self.sk.send(bytes("ok","utf8"))
print(self.re_s)
self.ack_ok = self.sk.recv(1024)
print("接收文件：%s"%self.ack_ok.decode())
else:
print("接收文件失败：%s"%rec_msg.decode())
如下是重要模块进行收藏：
OS模块
os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname") 改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd
os.curdir 返回当前目录: ('.')
os.pardir 获取当前目录的父目录字符串名：('..')
os.makedirs('dirname1/dirname2') 可生成多层递归目录
os.removedirs('dirname1') 若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推
os.mkdir('dirname') 生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
os.rmdir('dirname') 删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname
os.listdir('dirname') 列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印
os.remove() 删除一个文件
os.rename("oldname","newname") 重命名文件/目录
os.stat('path/filename') 获取文件/目录信息
os.sep 输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"
os.linesep 输出当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"
os.pathsep 输出用于分割文件路径的字符串
os.name 输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
os.system("bash command") 运行shell命令，直接显示
os.environ 获取系统环境变量
os.path.abspath(path) 返回path规范化的绝对路径
os.path.split(path) 将path分割成目录和文件名二元组返回
os.path.dirname(path) 返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素
os.path.basename(path) 返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素
os.path.exists(path) 如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
os.path.isabs(path) 如果path是绝对路径，返回True
os.path.isfile(path) 如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False
os.path.isdir(path) 如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
os.path.join(path1[, path2[, ...]]) 将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略
os.path.getatime(path) 返回path所指向的文件或者目录的最后存取时间
os.path.getmtime(path) 返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间
sys模块
sys.argv 命令行参数List，第一个元素是程序本身路径
sys.exit(n) 退出程序，正常退出时exit(0)
sys.version 获取Python解释程序的版本信息
sys.maxint 最大的Int值
sys.path 返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值
sys.platform 返回操作系统平台名称
sys.stdout.write('please:')
val = sys.stdin.readline()[:-1]
re 模块
匹配格式
正则表达式常用5种操作
re.match(pattern, string) # 从头匹配
re.search(pattern, string) # 匹配整个字符串，直到找到一个匹配
re.split() # 将匹配到的格式当做分割点对字符串分割成列表
>m = re.split("[0-9]", "alex1rain2jack3helen rachel8")
>print(m)
输出：['alex', 'rain', 'jack', 'helen rachel', '']
re.findall() # 找到所有要匹配的字符并返回列表格式
>m = re.findall("[0-9]", "alex1rain2jack3helen rachel8")
>print(m)
输出：['1', '2', '3', '8']
re.sub(pattern, repl, string, count,flag) # 替换匹配到的字符
m=re.sub("[0-9]","|", "alex1rain2jack3helen rachel8",count=2 )
print(m)
输出：alex|rain|jack3helen rachel8
正则表达式实例
字符匹配
字符类
特殊字符类
re.match与re.search的区别
re.match只匹配字符串的开始，如果字符串开始不符合正则表达式，则匹配失败，函数返回None；而re.search匹配整个字符串，直到找到一个匹配。
PS：这里再为大家提供2款非常方便的正则表达式工具供大家参考使用：
JavaScript正则表达式在线测试工具：
http://tools.jb51.net/regex/javascript
正则表达式在线生成工具：
http://tools.jb51.net/regex/create_reg
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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。
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