Python基于SocketServer实现轻量级文件传输服务器与客户端

运行环境与核心逻辑说明

该方案完全依赖Python内置网络库，无需安装任何第三方依赖。服务端采用SocketServer模块提供的多线程能力，为每个客户端连接分配独立线程执行任务；客户端通过标准TCP Socket建立握手，并在传输前完成身份核验。整个流程围绕认证、分块读写与状态同步展开，适合初学者理解点对点文件交换的核心机制。

第1步：配置服务端基础框架

目的：初始化多线程TCP监听，定义请求处理类并接管连接生命周期。
入口与参数：脚本顶层运行，绑定地址 localhost 与端口 50000。用户凭证以静态字典管理，实际项目中建议替换为数据库或环境变量。

import SocketServer, time 

class MyServer(SocketServer.BaseRequestHandler):  
  userInfo = {  
    'yangsq'  : 'yangsq',  
    'hudeyong' : 'hudeyong',  
    'mudan'   : 'mudan' }

  def handle(self):  
    print 'Connected from', self.client_address  
      
    while True:
      receivedData = self.request.recv(8192)
      if not receivedData:
        continue
        
      elif receivedData == 'Hi, server':
        self.request.sendall('hi, client')
          
      elif receivedData.startswith('name'):
        self.clientName = receivedData.split(':')[-1]
        if MyServer.userInfo.has_key(self.clientName):
          self.request.sendall('valid')
        else:
          self.request.sendall('invalid')
            
      elif receivedData.startswith('pwd'):
        self.clientPwd = receivedData.split(':')[-1]
        if self.clientPwd == MyServer.userInfo[self.clientName]:
          self.request.sendall('valid')
          time.sleep(5)

          sfile = open('PyNet.pdf', 'rb')
          while True:
            data = sfile.read(1024)
            if not data:
              break
            while len(data) > 0:
              intSent = self.request.send(data)
              data = data[intSent:]

          time.sleep(3)
          self.request.sendall('EOF')
        else:
          self.request.sendall('invalid')
            
      elif receivedData == 'bye':
        break

    self.request.close()  
      
    print 'Disconnected from', self.client_address  
    print 

if __name__ == '__main__':  
  print 'Server is started\nwaiting for connection...\n'
  srv = SocketServer.ThreadingTCPServer(('localhost', 50000), MyServer)
  srv.serve_forever()

第2步：编写客户端认证与接收逻辑

目的：建立TCP连接，按顺序发送问候、用户名与密码，待服务端校验通过后拉取文件并写入本地磁盘。
重要参数：目标端口 50000，接收缓冲区 1024 字节，结束标识 "EOF"。

import socket, time 

class MyClient:  

  def __init__(self):
    print 'Prepare for connecting...'

  def connect(self):
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.connect(('localhost', 50000))

    sock.sendall('Hi, server')
    self.response = sock.recv(8192)
    print 'Server:', self.response

    self.s = raw_input("Server: Do you want get the 'thinking in python' file?(y/n):")
    if self.s == 'y':
      while True:
        self.name = raw_input('Server: input our name:')
        sock.sendall('name:' + self.name.strip())
        self.response = sock.recv(8192)
        if self.response == 'valid':
          break
        else:
          print 'Server: Invalid username'

      while True:
        self.pwd = raw_input('Server: input our password:')
        sock.sendall('pwd:' + self.pwd.strip())
        self.response = sock.recv(8192)
        if self.response == 'valid':
          print 'please wait...'

          f = open('b.pdf', 'wb')
          while True:
            data = sock.recv(1024)
            if data == 'EOF':
              break
            f.write(data)
              
          f.flush()
          f.close()

          print 'download finished'
          break
        else:
          print 'Server: Invalid password'
          

    sock.sendall('bye')
    sock.close()
    print 'Disconnected'

if __name__ == '__main__':  
  client = MyClient()
  client.connect()

第3步：启动双端程序进行传输测试

操作顺序：先执行服务端脚本确认 warming for connection... 提示，再运行客户端。当客户端输入 y 后，依次键入已注册的名称与对应密码。服务端控制台会打印连接日志与发送状态，客户端收到 valid 后会暂停约5秒用于服务端预热与分块发送，完成后在终端打印 download finished 并自动关闭连接。
完成判断：本地生成 b.pdf 文件，且两端控制台均显示断开日志即表示传输闭环成功。

关键实现细节与维护建议

流式分块与粘包处理：服务端未直接使用一次性 sendall，而是循环读取 1024 字节并逐段发送，剩余未发数据保留在下一次循环中。这种写法能有效应对内核缓冲区满导致的阻塞问题。
状态同步机制：采用自定义文本协议（Hi, server、name:、pwd:、EOF）作为控制指令。客户端依据 EOF 字符串截断循环，避免无限期阻塞等待。
备份与风险提示：客户端覆盖模式打开 b.pdf，若本地已存在同名文件将被静默覆盖。重要场景建议在写入前添加哈希校验或文件名时间戳防冲突。此外，明文传输密码与文件内容仅适用于内部测试网，对外服务必须升级至 TLS 加密通道并引入速率限制。

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