用python打造一个基于socket的文件(夹)传输系统

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前言

这段时间在学习python,接触到了网络编程中的socket这块,加上自己在用的Linux服务器都是原生支持python的,于是乎有了个做文件传输功能程序的想法。毕竟python语言中,有下载功能的框架一抓一大把,但是主机与主机间快速搭建文件(夹)传输通道的程序似乎不常见,因为我刚接触python不久,有但是我不知道也不奇怪,总得来说,自己做一个练手,成就感满满。

项目地址

https://github.com/Ccapton/python-stuff/tree/master/filetransporter

实操预览

本地主机发送文件到远端服务器主机

思维导图

文件传输系统
以上思维导图仅供参考,毕竟表达能力有限,具体功能要追究到代码处才能分析其原理。

原理

基于socket的通信,相信会编程的朋友都不陌生,而通过socket来传输文件也是很常见的,但是这仅仅是对于单个文件来说很容易实现。如果是多文件呢?我在实现本系统之前尝试了几次,用单一socket通道来传输多文件不切实际,因为调用socket.recv()方法的时候,返回的数据格式是原始数据str类型,要分割不同文件的数据有很大难度。

因为涉及到接收、发送方两端文件数据接收和发送进度的统一性,就要用另外的指令来控制传输工作不乱套,于是我想到多开一个socket作为传输指令的通道,这样指令和数据就分离了,也就容易控制传输工作了!所以有了指令线程数据线程之分。

要实现传输整个文件夹,首先要遍历这个文件夹,把在其内的所有文件结构准确无误的还原出来;因为是通过一个socket通过传输数据,所以传输文件只能一个接一个来,这样,文件的遍历工作只能等前一个文件传输完毕后才能继续进行,于是又要对遍历工作设计一番。经过改造,我在文件查找(遍历)器内加入了while循环体和供外界继承的回调类,这样就能达到我想要的文件通过socket按顺序传输的效果了。
文件查找器FileFinder(阻塞型)源码:

import os,time
# 文件、文件夹寻找类 (阻塞型)
# 阻塞的设计: 为了等待调用者的耗时操作【否则很快就完成了文件的遍历任务,调用者达不到顺序操作文件(夹)的意图】
class FileFinder:
   def __init__(self,finderCallback):
       self.finderCallback = finderCallback
       # 文件(夹)路径下所有文件的总大小
       self.sum_size = 0
       # 调用者控制的参数,若为False,则遍历工作继续进行,若为True,则阻塞任务,等待调用者完成它的其他耗时操作后在考虑是否改变此值
       self.recycle = True
       # 调用者控制的参数,若为False,则正常工作,若为True,则当recycle为False时遍历工作不阻塞快速完成,recycle为True时遍历工作阻塞
       self.off = False

    # 文件(夹)找到时的回调类
   class FinderCallback:
       # 找到文件夹
       def onFindDir(self,dir_path):
           pass
       # 找到文件
       def onFindFile(self,file_path,size):
           pass
       # 预留的刷新函数
       def onRefresh(self):
           pass

   # 查找文件(夹)方法
   def list_flie(self,root_dir):
       if  os.path.isfile(root_dir):
           while self.recycle:
               time.sleep(0.05)
           if self.finderCallback:
               self.finderCallback.onFindFile(root_dir,os.path.getsize(root_dir))
               self.finderCallback.onRefresh()
               if not self.off:
                  self.recycle = True
       else:
           dirlist = os.listdir(root_dir)  # 列出文件夹下所有的目录与文件
           for dir in dirlist:
               path = os.path.join(root_dir, dir)
               if os.path.isfile(path):
                   while self.recycle:
                       time.sleep(0.05)
                   if self.finderCallback:
                       self.finderCallback.onFindFile(path,os.path.getsize(path))
                       self.finderCallback.onRefresh()
                       if not self.off:
                          self.recycle = True
               else:
                   while self.recycle:
                       time.sleep(0.05)
                   if self.finderCallback:
                       self.finderCallback.onFindDir(path)
                       self.finderCallback.onRefresh()
                       if not self.off:
                          self.recycle = True
                   # 递归调用(当遍历到文件夹时,继续遍历,直到当前文件夹下没有文件夹为止)
                   self.list_flie(path)

通过继承FileFinder的回调类FinderCallback,重写其 onFindDir(self,dir_path) 和onFindFile(self,file_path,size)方法,在这两个方法里面发送相关指令到接收端。

但最难的就是两端的指令线程内的socket指令信息的处理,这需要深入代码去具体研究,本人能力有限,也就不细说了。需要研究一番的朋友,请移步该项目地址 https://github.com/Ccapton/python-stuff/tree/master/filetransporter

注意

运行接收端程序,需要一个能访问的地址,也即是说最好是局域网内进行文件传输工作,因为局域网本地ip都是可以直接访问的,若是在公共网络传输文件,必须知道接收方主机的公网ip。
如果用的是vps或者虚拟主机,请务必检查安全组配置,需开放9997、9998两个端口

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