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,pickleBASEDIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))sys.path.append(BASEDIR)from conf import settingfrom core import file_handlerfrom core import db_handlerimport select,hashlibimport threadingdef 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,sysBASEDIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))sys.path.append(BASEDIR)import refrom core import db_handlerfrom conf import settingimport pickleclass 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,reimport socket,hashlibBASEDIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))sys.path.append(BASEDIR)from core import file_handlerfrom conf import settingdef 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 breakdef 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,reimport socketBASEDIR = 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cdos.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 dirnameos.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 dirnameos.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Falseos.path.isabs(path) 如果path是绝对路径，返回Trueos.path.isfile(path) 如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回Falseos.path.isdir(path) 如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回Falseos.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
| 模式 | 描述 |
|---|---|
| ^ | 匹配字符串的开头 |
| $ | 匹配字符串的末尾。 |
| . | 匹配任意字符，除了换行符，当re.DOTALL标记被指定时，则可以匹配包括换行符的任意字符。 |
| [...] | 用来表示一组字符,单独列出：[amk] 匹配 'a'，'m'或'k |
| [^...] | 不在[]中的字符：[^abc] 匹配除了a,b,c之外的字符。 |
| re* | 匹配0个或多个的表达式。 |
| re+ | 匹配1个或多个的表达式。 |
| re? | 匹配0个或1个由前面的正则表达式定义的片段，非贪婪方式 |
| re{ n} | |
| re{ n,} | 精确匹配n个前面表达式。 |
| re{ n, m} | 匹配 n 到 m 次由前面的正则表达式定义的片段，贪婪方式 |
| a| b | 匹配a或b |
| (re) | G匹配括号内的表达式，也表示一个组 |
| (?imx) | 正则表达式包含三种可选标志：i, m, 或 x 。只影响括号中的区域。 |
| (?-imx) | 正则表达式关闭 i, m, 或 x 可选标志。只影响括号中的区域。 |
| (?: re) | 类似 (...), 但是不表示一个组 |
| (?imx: re) | 在括号中使用i, m, 或 x 可选标志 |
| (?-imx: re) | 在括号中不使用i, m, 或 x 可选标志 |
| (?#...) | 注释. |
| (?= re) | 前向肯定界定符。如果所含正则表达式，以 ... 表示，在当前位置成功匹配时成功，否则失败。但一旦所含表达式已经尝试，匹配引擎根本没有提高；模式的剩余部分还要尝试界定符的右边。 |
| (?! re) | 前向否定界定符。与肯定界定符相反；当所含表达式不能在字符串当前位置匹配时成功 |
| (?> re) | 匹配的独立模式，省去回溯。 |
| /w | 匹配字母数字 |
| /W | 匹配非字母数字 |
| /s | 匹配任意空白字符，等价于 [/t/n/r/f]. |
| /S | 匹配任意非空字符 |
| /d | 匹配任意数字，等价于 [0-9]. |
| /D | 匹配任意非数字 |
| /A | 匹配字符串开始 |
| /Z | 匹配字符串结束，如果是存在换行，只匹配到换行前的结束字符串。c |
| /z | 匹配字符串结束 |
| /G | 匹配最后匹配完成的位置。 |
| /b | 匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置。例如， 'er/b' 可以匹配"never" 中的 'er'，但不能匹配 "verb" 中的 'er'。 |
| /B | 匹配非单词边界。'er/B' 能匹配 "verb" 中的 'er'，但不能匹配 "never" 中的 'er'。 |
| /n, /t, 等. | 匹配一个换行符。匹配一个制表符。等 |
| /1.../9 | 匹配第n个分组的子表达式。 |
| /10 | 匹配第n个分组的子表达式，如果它经匹配。否则指的是八进制字符码的表达式。 |
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
| 实例 | 描述 |
|---|---|
| python | 匹配 "python". |
字符类
| 实例 | 描述 |
|---|---|
| [Pp]ython | 匹配 "Python" 或 "python |
| rub[ye] | 匹配 "ruby" 或 "rube |
| [aeiou] | 匹配中括号内的任意一个字母 |
| [0-9] | 匹配任何数字。类似于 [0123456789] |
| [a-z] | 匹配任何小写字母 |
| [A-Z] | 匹配任何大写字母 |
| [a-zA-Z0-9] | 匹配任何字母及数字 |
| [^aeiou] | 除了aeiou字母以外的所有字符 |
| [^0-9] | 匹配除了数字外的字符 |
特殊字符类
| 实例 | 描述 |
|---|---|
| . | 匹配除 "/n" 之外的任何单个字符。要匹配包括 '/n' 在内的任何字符，请使用象 '[./n]' 的模式。 |
| /d | 匹配一个数字字符。等价于 [0-9]。 |
| /D | 匹配一个非数字字符。等价于 [^0-9]。 |
| /s | 匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于 [ /f/n/r/t/v]。 |
| /S | 匹配任何非空白字符。等价于 [^ /f/n/r/t/v]。 |
| /w | 匹配包括下划线的任何单词字符。等价于'[A-Za-z0-9_]'。 |
| /W | 匹配任何非单词字符。等价于 '[^A-Za-z0-9_]'。 |
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.VeVB.COm/regex/javascript
正则表达式在线生成工具：
http://tools.VeVB.COm/regex/create_reg
更多关于Python相关内容可查看本站专题：《Python正则表达式用法总结》、《Python数据结构与算法教程》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》、《Python入门与进阶经典教程》及《Python文件与目录操作技巧汇总》
希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。
新闻热点
疑难解答
图片精选
