PyQt+socket实现远程操作服务器

需求内容

部分时候由于缓存刷新、验证码显示不出来或者浏览器打不开或者打开速度很慢等原因，导致部分测试同事不想使用浏览器登录服务器执行命令。期望有小工具可以替代登录浏览器的操作，直接发送指令到服务器执行并将执行结果返回。

需求设计

1、开发界面，方便用户输入IP、用户名、密码以及执行的命令。

2、IP、用户名、密码和命令输入提供默认值。特别是用户名和密码，对于测试服务器来说，通常都是固定的。

3、IP、命令行输入框可以自动补全用户输入。自动补全常用IP、命令行可以提高操作效率。

4、可以自动保存用户执行成功的IP、命令行。用于完善自动补全命令（本文代码未实现）。

5、其他异常场景考虑：包括输入参数的合法性检查、socket发送连接服务器失败提示（连接建立、用户名/密码登录失败等）

需求设计

1、使用Qt Designer实现界面开发。开发后界面参考如下：

2、使用socket程序登录服务器并执行命令，并将结果显示在界面文本框中。

开发工具

Python3.7.4 + Qt Designer + PyQt5

代码实现（程序可以直接复制运行）

1、使用Qt Designer实现界面开发。主窗口模板类型选择Widget，拖动4个label+4个输入框+1个按钮+1个textBrowser到主界面。修改控件显示名称、对象名称以及设置初始值。完成的设计界面如下所示：

2、使用pyuic5 -o commandTools.py commandTools.ui指令将.ui文件转换成.py文件。

生成的commandTools.py文件内容如下：

# -*- coding: utf-8 -*-

# Form implementation generated from reading ui file 'commandTools.ui'
#
# Created by: PyQt5 UI code generator 5.11.3
#
# WARNING! All changes made in this file will be lost!

from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets

class Ui_Form(object):
    def setupUi(self, Form):
        Form.setObjectName("Form")
        Form.resize(483, 347)
        self.ip_label = QtWidgets.QLabel(Form)
        self.ip_label.setGeometry(QtCore.QRect(30, 20, 16, 16))
        font = QtGui.QFont()
        font.setBold(True)
        font.setWeight(75)
        self.ip_label.setFont(font)
        self.ip_label.setObjectName("ip_label")
        self.ip_lineEdit = QtWidgets.QLineEdit(Form)
        self.ip_lineEdit.setGeometry(QtCore.QRect(50, 20, 101, 20))
        self.ip_lineEdit.setObjectName("ip_lineEdit")
        self.username_label = QtWidgets.QLabel(Form)
        self.username_label.setGeometry(QtCore.QRect(160, 20, 61, 16))
        font = QtGui.QFont()
        font.setBold(True)
        font.setWeight(75)
        self.username_label.setFont(font)
        self.username_label.setObjectName("username_label")
        self.username_lineEdit = QtWidgets.QLineEdit(Form)
        self.username_lineEdit.setGeometry(QtCore.QRect(220, 20, 71, 20))
        self.username_lineEdit.setObjectName("username_lineEdit")
        self.password_label = QtWidgets.QLabel(Form)
        self.password_label.setGeometry(QtCore.QRect(300, 20, 61, 16))
        font = QtGui.QFont()
        font.setBold(True)
        font.setWeight(75)
        self.password_label.setFont(font)
        self.password_label.setObjectName("password_label")
        self.password_lineEdit = QtWidgets.QLineEdit(Form)
        self.password_lineEdit.setGeometry(QtCore.QRect(360, 20, 80, 20))
        self.password_lineEdit.setObjectName("password_lineEdit")
        self.command_label = QtWidgets.QLabel(Form)
        self.command_label.setGeometry(QtCore.QRect(30, 70, 51, 16))
        font = QtGui.QFont()
        font.setBold(True)
        font.setWeight(75)
        self.command_label.setFont(font)
        self.command_label.setObjectName("command_label")
        self.command_lineEdit = QtWidgets.QLineEdit(Form)
        self.command_lineEdit.setGeometry(QtCore.QRect(90, 70, 251, 20))
        self.command_lineEdit.setObjectName("command_lineEdit")
        self.result_textBrowser = QtWidgets.QTextBrowser(Form)
        self.result_textBrowser.setGeometry(QtCore.QRect(30, 120, 410, 201))
        self.result_textBrowser.setObjectName("result_textBrowser")
        self.run_Button = QtWidgets.QPushButton(Form)
        self.run_Button.setGeometry(QtCore.QRect(360, 70, 80, 23))
        self.run_Button.setObjectName("run_Button")

        self.retranslateUi(Form)
        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(Form)

    def retranslateUi(self, Form):
        _translate = QtCore.QCoreApplication.translate
        Form.setWindowTitle(_translate("Form", "cmdTool"))
        self.ip_label.setText(_translate("Form", "IP"))
        self.ip_lineEdit.setText(_translate("Form", "127.0.0.1"))
        self.username_label.setText(_translate("Form", "username"))
        self.username_lineEdit.setText(_translate("Form", "admin"))
        self.password_label.setText(_translate("Form", "password"))
        self.password_lineEdit.setText(_translate("Form", "Winovs12!"))
        self.command_label.setText(_translate("Form", "Command"))
        self.command_lineEdit.setText(_translate("Form", "LST LOG"))
        self.run_Button.setText(_translate("Form", "Run"))

3、实现主程序callcommand.py调用（业务与逻辑分离）。代码如下：

# -*- coding: utf-8 -*-

import sys
import time
import socket
import re
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow,QCompleter,QMessageBox
from PyQt5.QtCore import Qt,QThread,pyqtSignal
from commandTools import Ui_Form


class MyMainForm(QMainWindow, Ui_Form):
    def __init__(self, parent=None):
        """
        构造函数
        """
        super(MyMainForm, self).__init__(parent)
        self.setupUi(self)
        self.ip = ""
        self.username = ""
        self.password = ""
        self.command = ""
        self.port = 6000
        self.continue_flag = True
        self.ip_init_lst = ['121.1.1.1', '192.168.1.1', '172.16.1.1']
        self.init_lineedit(self.ip_lineEdit,self.ip_init_lst)
        self.cmd_init_lst = ['LST LOG', 'LST PARA','MOD PARA']
        self.init_lineedit(self.command_lineEdit,self.cmd_init_lst)
        self.run_Button.clicked.connect(self.check_para)
        self.run_Button.clicked.connect(self.execte_command)

    def init_lineedit(self, lineedit, item_list):
        """
        用户初始化控件自动补全功能
        """
        # 增加自动补全
        self.completer = QCompleter(item_list)
        # 设置匹配模式  有三种： Qt.MatchStartsWith 开头匹配（默认）  Qt.MatchContains 内容匹配  Qt.MatchEndsWith 结尾匹配
        self.completer.setFilterMode(Qt.MatchContains)
        # 设置补全模式  有三种： QCompleter.PopupCompletion（默认）  QCompleter.InlineCompletion   QCompleter.UnfilteredPopupCompletion
        self.completer.setCompletionMode(QCompleter.PopupCompletion)
        # 给lineedit设置补全器
        lineedit.setCompleter(self.completer)

    def execte_command(self):
        """
        登录服务器，并执行命令
        """
        if self.continue_flag:
            sockethandle = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
            rec_code = sockethandle.connect_ex((self.ip, self.port))
            #connect_ex函数执行成功返回0，失败返回非0
            if rec_code == 0:
                send_cmd = "username: %s, admin: %s, command: %s" % (self.username, self.password, self.command)
                sockethandle.sendall(send_cmd.encode('utf-8'))
                time.sleep(0.5)
                recdata = sockethandle.recv(65535)
                tran_recdata = recdata.decode('utf-8')
                self.result_textBrowser.setText(tran_recdata)
            else:
                QMessageBox.information(self, '提示','连接失败，请检查IP和端口是否正确')


    def check_para(self):
        """
        获取用户界面输入及判断参数有效性
        """
        self.ip = self.ip_lineEdit.text()
        self.username = self.username_lineEdit.text()
        self.password = self.password_lineEdit.text()
        self.command = self.command_lineEdit.text()

        #判断IP合法性
        if  len(self.ip) == 0 or self.ip.count('.') != 3 or len(self.ip) > 15:
            self.continue_flag = False
            QMessageBox.information(self, '提示','输入的IP不合法，请重新输入')

        #判断用户名或密码是否为空
        if self.continue_flag and len(self.username) == 0 or len(self.password) == 0:
            self.continue_flag = False
            QMessageBox.information(self, '提示','用户名或密码未输入，请重新输入')

        #判断命令行是否为空
        if self.continue_flag and len(self.command) == 0:
            self.continue_flag = False
            QMessageBox.information(self, '提示','命令未输入，请重新输入')


if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)
    myWin = MyMainForm()
    myWin.show()
    sys.exit(app.exec_())

4、使用pyinstaller转换成可执行的.exe文件。命令：pyinstaller -F callcommand.py -w

执行成功，生成的文件在d:\temp\dist\dist\callcommand.exe

5、运行callcommand.exe,点击run运行

关键代码

1、输入框自动补全功能函数。同样适用于下拉框控件。

    def init_lineedit(self, lineedit, item_list):
        """
        用户初始化控件自动补全功能
        """
        # 增加自动补全
        self.completer = QCompleter(item_list)
        # 设置匹配模式  有三种： Qt.MatchStartsWith 开头匹配（默认）  Qt.MatchContains 内容匹配  Qt.MatchEndsWith 结尾匹配
        self.completer.setFilterMode(Qt.MatchContains)
        # 设置补全模式  有三种： QCompleter.PopupCompletion（默认）  QCompleter.InlineCompletion   QCompleter.UnfilteredPopupCompletion
        self.completer.setCompletionMode(QCompleter.PopupCompletion)
        # 给lineedit设置补全器
        lineedit.setCompleter(self.completer)

实现效果如下所示：

2、socket中sendall函数要将命令使用utf-8编码，否则会导致界面卡住：

sockethandle.sendall(send_cmd.encode('utf-8'))

3、需要将服务端返回的内容解码再写入textBrowser文本框，否则会导致界面卡住。

 recdata = sockethandle.recv(65535)
 tran_recdata = recdata.decode('utf-8')
 self.result_textBrowser.setText(tran_recdata)

附录

1、PyQt5中textbrowser控件使用介绍

a、textbrowser常用设置文本方法主要为增量添加 append()、重新设置 setText()以及清除内容 clear()方法。

b、如何设置显示中文。在Python3.X程序中，经常会遇到调用中文输出导致程序卡住的问题。正确设置方法参考如下：

output_str =u'设置textBrowser输出'

self.result_textBrowser.setText(output_str)

2、简易调试程序服务器搭建

由于本地没有服务器用于调试程序。所以使用socket搭建1个简易服务器以便调试。服务器功能实现将接收的命令原样返回。就是接收什么命令就给客户端返回什么内容。服务器IP为本地IP127.0.0.1，绑定端口为6000。代码如下：

#!/usr/bin/env python3  
# -*- coding: utf-8 -*-  

import socket
import sys

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
print("socket create success!")
try:
    s.bind(('127.0.0.1',6000))
except socket.error as msg:
    print(msg)
    sys.exit(1)
s.listen(10)

while True:
    conn, addr = s.accept()
    print("success")
    data = conn.recv(65535)
    conn.sendall(data.decode('utf-8'))
conn.close()
s.close()

启动服务器：

简陋的有点过分，但是满足调试需求了。。。

小结

这个python+scoket需求实现的远程登录服务器执行命令只是把基本功能实现了。中间遇到的界面无响应甚至退出的问题（就是socket发送和接收内容编解码导致的）。。但是还有很多地方需要优化，比如对入参判断的优化、对连接服务器结果的判断，还有界面的美化等内容。。正是这些小需求及实践过程中遇到问题、解决问题的过程逐步提升编码能力。