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Js-Python实现socket通信

0x00 前言

Socket,一种开销很小的实现程序之间通信的方式。不同的编程语言几乎都有自己实现Socket的库和方法,建立在Socket基础上的许多通信协议也都广泛运用于各种框架中,之前在博客分享的Hpfeeds协议实际上就是建立在Socket的基础上。

不同编程语言之间也经常使用Socket来传递消息,这样可以避免不同语言之间的嵌套调用。如题,这里我们需要在Python和Js之间实现一个消息传递。

0x01 实现

最初查找资料的时候,许多博客中都提到了说,Js本身是不能够实现Socket的,而常用的方法实际上是利用Flash的Socket来进行通信,然后通过Js获得Flash的响应事件来传递数据。为此有一个专门的Js库叫Aflax。

同时,另一种更新的方法是使用Html5协议中的WebSocket来实现浏览器和服务器的通信。

关于WebSocket的具体协议就不在这里详述了,毕竟我也没有认真去看。

实现WebSocket通信的方法也有很多种,网上容易查到的是使用Node.js的实现方法
https://github.com/SushisMakis/WebSocket

这里,作者提供个一个Python实现的服务器

import struct
import SocketServer
from base64 import b64encode, b64decode
from hashlib import sha1
from mimetools import Message
from StringIO import StringIO

clients = [];
class WebSocketsHandler(SocketServer.StreamRequestHandler):
    magic = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'

    def setup(self):
        SocketServer.StreamRequestHandler.setup(self)
        print "connection established", self.client_address
        self.handshake_done = False

    def handle(self):
        while True:
            if not self.handshake_done:
                self.handshake()
                clients.append(self)
            else:
                try:
                    self.read_next_message()
                except:
                    self.request.close()
                    return

    def read_next_message(self):
        length = ord(self.rfile.read(2)[1]) & 127
        if length == 126:
            length = struct.unpack(">H", self.rfile.read(2))[0]
        elif length == 127:
            length = struct.unpack(">Q", self.rfile.read(8))[0]
        masks = [ord(byte) for byte in self.rfile.read(4)]
        decoded = ""
        for char in self.rfile.read(length):
            decoded += chr(ord(char) ^ masks[len(decoded) % 4])
        self.on_message(decoded)

    def send_message(self, data, fin=True, opcode=1, masking_key=False):
        header = struct.pack('!B', ((fin << 7) | (0 << 6)| (0 << 5)| (0 << 4)| opcode))
        if masking_key:
            mask_bit = 1 << 7
        else:
            mask_bit = 0
        length = len(data)
        if length < 126:
            header += struct.pack('!B', (mask_bit | length))
        elif length < (1 << 16):
            header += struct.pack('!B', (mask_bit | 126)) + struct.pack('!H', length)
        elif length < (1 << 63):
            header += struct.pack('!B', (mask_bit | 127)) + struct.pack('!Q', length)
        body = data
        self.request.send(bytes(header + body))

    def handshake(self):
        data = self.request.recv(1024).strip()
        headers = Message(StringIO(data.split('\r\n', 1)[1]))
        if headers.get("Upgrade", None) != "websocket":
            return
        print 'Handshaking...'
        key = headers['Sec-WebSocket-Key']
        digest = b64encode(sha1(key + self.magic).hexdigest().decode('hex'))
        response = 'HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n'+'Upgrade: websocket\r\n'+'Connection: Upgrade\r\n'
        response += 'Sec-WebSocket-Accept: %s\r\n\r\n' % digest
        self.handshake_done = self.request.send(response)

    def on_message(self, message):
        text = b64decode(message)
        print text
        for client in clients:
            if client.client_address != self.client_address:
                client.send_message(b64encode(text))

class ThreadedTCPServer(SocketServer.ThreadingMixIn, SocketServer.TCPServer):
    pass

if __name__ == "__main__":
    server = ThreadedTCPServer(("localhost", 9999), WebSocketsHandler)
    server.serve_forever()   

我们使用其中的这段代码作为服务器。

用这段Js作为浏览器端的接收Demo

// SmWebSocket(url,port,b64encode,fonMessage, ...)
var smWs = new SmWebSocket("localhost",9999,true,handle_recv);
smWs.open();
var myDictObjectProtocol = {"p1top2": handle_transit}; // {id : function, ... }
var p = new Protocol(myDictObjectProtocol,"|");

function handle_recv(event)
{
    var data = event.data;
    data = Base64.decode(data);
    alert(data);
    p.handleMessage(data);
}

function handle_transit(mess){
    document.getElementById("data_in").innerText = mess;
} 

这里作者只实现了浏览器发送到服务器以及浏览器之间的交互,所以现在我们还缺一个Python发送的程序,我最初希望直接使用Pyhton的Socket来实现一个端口发送,但是最后发现每次发送的程序都被服务器拒绝了,所以我又找到了一个Python实现的WebSocket库,当然这个和Pip下载的WebSocket库不同。

https://github.com/liris/websocket-client

我修改了其中编码的部分,以和之前的程序适应

from __future__ import print_function
import websocket
import base64

if __name__ == "__main__":
    #websocket.enableTrace(True)
    ws = websocket.create_connection("ws://localhost:9999")
    data = "p1top2|Hello World"
    data = base64.b64encode(data)
    ws.send(data)
    ws.close()

要求的库直接Clone上面项目里的即可,这样,我们就实现了通过Python和Js进行Socket通信的程序。