网络安全自学篇（十五）| Python攻防之多线程、C段扫描和数据库编程（二）

作者介绍：杨秀璋

自幼受贵州大山的熏陶，养成了诚实质朴的性格。经过寒窗苦读，考入BIT，为完成自己的教师梦，放弃IT、航天等工作，成为贵财一名大学教师，并想把自己所学所感真心传授给自己的学生，帮助更多陌生人。

一.Python多线程

1.进程和线程

进程： 是程序的一次执行，每个进程都有自己的地址空间、内存、数据栈及其他记录运行轨迹的辅助数据。

线程： 所有的线程都运行在同一个进程当中，共享相同的运行环境。线程有开始、顺序执行和结束三个部分。

由于单线程效率低，这里引入了多线程编程。

计算机的核心是CPU，它承担了所有的计算任务，它就像一座工厂，时刻运行着。假定工厂的电力有限，一次只能供给一个车间使用。也就是说，一个车间开工的时候，其他车间都必须停工。背后的含义就是，单个CPU一次只能运行一个任务。

进程就好比工厂的车间，它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻，CPU总是运行一个进程，其他进程处于非运行状态。一个车间里，可以有很多工人。他们协同完成一个任务。线程就好比车间里的工人，一个进程可以包括多个线程。

2.thread模块

Python thread模块可以调用下述函数实现多线程开启。它将产生一个新线程，在新的线程中用指定的参数和可选的kwargs来调用这个函数。

start_new_thread(function, args kwargs=None)

注意：使用这个方法时，一定要加time.sleep()函数，否则每个线程都可能不执行。此方法还有一个缺点，遇到较复杂的问题时，线程数不易控制。

输出结果如下图所示：

上面的代码简单讲述了thread模块的多线程使用。但实际应用中这种例子遇到比较少，而哪一种情况比较多呢？假如说所有C段的地址ping探测其是否存活，代码如下。

如果输入的ip地址为本机127.0.0.1，则输出正常连通结果，如下所示。

如果输入的ip地址为本机220.0.0.1，则提示超时，如下图所示。

接着思考：如何对一个C段网址进行ping探测呢？ 设计一个循环，如果主机不存在，返回的是timeout；如果主机存在，则包含TTL字样，这里以TTL为判断标准，从而判断存活的数据。

输出结果为“UP”。

3.检测ichunqiu地址

接下来我们尝试检测ichunqiu网站的ip地址存活情况。首先，调用ping命令检测该网站的ip地址，即：1.31.128.240。

这里将ping_check()函数设置一个传递参数，对应ip地址，对它进行探测；通过thread线程实现ip地址存活性探测，能探测到很多存活的主机。

输出结果如下图所示：

问题： 在多线程编程中，几个线程是同时启动，所以输出也是输出在一行，那怎么才能换行输出呢？这里使用系统输出。

按行输出结果，如下图所示：

4.threading模块

thread模块存在一些缺点，尤其是线程数不能被控制。下面使用threading解决线程数可控制的问题。

使用threading模块

子类化Thread类

输出结果如下图所示，三个线程同时发生。

多线程threading方法实现了我们想要的功能，能够控制线程数，例如想写成requests模块，获取网站的status_code状态码。

输出结果如下图所示：

二.多线程+Queue实现C段扫描

生产者-消费者问题和Queue模块：

Queue模块：qsize()、empty()、full()、put()、get()

完美搭配，Queue+Thread

虽然threading解决了线程数可控问题，但是面对复杂问题的时候，比如生产者和消费者问题，仍然不能很好地解决。

生产者和消费者问题

生产者生产货物，将货物放到队列数据中，生产者在生产这些货物时，它的时间是不确定的；当生存着将货物交给消费者，消耗的时间也是不确定的；由于两个时间都不确定，多线程编程存在一定问题。

这里引入Queue模块解决该问题。

输出结果如下所示：

生产者利用Queue将所有数据货物按顺序放入Queue，接着消费者依次取出Queue中的数据。接着实现C段扫描。

最终输出结果如下图所示，通过该代码可以实现检测某网站ip段的存活情况。

三.数据库编程

1.基础概念

Python数据库编程，这里直接引入核心代码即可，更多参考前文：[python] 专题九.Mysql数据库编程基础知识

Python DB API

Python MySQL 开发环境

Python数据库编程实例

早期每个数据库和Python建立连接时，都需要有对应的接口程序，这样导致数据库比较混乱，需要学习很多新的接口程序并修改大量代码。

后来为了解决该问题，我们定义了相关的接口规范，所有数据库接入其中即可编程。我们只要学会Python DB API，就能实现对不同版本数据库的操作，这样更加方便快捷，更改的代码较少。

Python访问数据库的基本流程如下图所示：

2.MySQLdb

Python调用MsSQL需要导入MySQLdb库，如下：

import MySQLdb

connect()函数

主要使用的方法是connect对象。connect()方法生成一个connect对象，用于访问数据库，其参数如下：

user:Username

password:Password

host:Hostname

database:DatabaseName

dsn:Data source name

注意并非所有的接口程序都严格按照这种格式，如MySQLdb。

connect()对象方法如下：

lose():关闭数据库连接，或者关闭游标对象

commit():提交当前事务

rollback()：取消当前事务

cursor()：创建游标或类游标对象

errorhandler(cxn,errcls,errval)：作为已给游标的句柄

注意，执行close()方法则上述的连接对象方法不能再使用，否则发生异常。commit()、rollback()、cursor()或许更对于支持事务的数据库更有意义。数据库事务(Database Transaction) ，是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作，要么完整地执行，要么完全地不执行。一旦你完成了数据库连接，关闭了游标对象，然后在执行commit()提交你的操作，然后关闭连接。

游标对象

上面说了connect()方法用于提供连接数据库的接口，如果要对数据库操作那么还需要使用游标对象。游标对象的属性和方法：

fetchone()：可以看作fetch(取出) one(一个)，也就是得到结果集的下一行(一行)。

fetchmany(size):可以看作fetch(取出)many(多个)，这里的参数是界限，得到结果集的下几行(几行)

fetchall()：顾名思义，取得所有。

execute(sql)：执行数据库操作，参数为sql语句。

close():不需要游标时尽可能的关闭

下面是一个获取MySQL数据库版本的代码，它覆盖了Python链接数据库的基本过程。

输出结果如下图所示：

Python网络爬虫和MySQL数据库结合的文章参考作者前文： [python爬虫] 招聘信息定时系统 (一).BeautifulSoup爬取信息并存储MySQL [python爬虫] Selenium爬取内容并存储至MySQL数据库

四.总结

希望这篇文章对你有所帮助，这是Python网络攻防非常基础的一篇博客，后续作者也将继续深入学习，制作一些常用的小工具供大家交流。

下午通过CSDN认识了一位计算机视觉方向的博友，我们相约博士毕业回各自的家乡教书，虽天各一方，并且不认识，但已是朋友，祝好。

晚上终于看懂了第一篇恶意代码检测的论文，溯源和扫描还需要多学习，多实验。同时，看了几篇讲梵高的文章，挺不错的。分享一段：

梵高的生活较为落魄和不堪，但他的作品里永远是明亮的，美好的，纯真的，积极的。1889年，他在精神病院里画出了《星空》，那大概是梵高内心最纯洁的颜色，罗纳河上的星空，让处于压迫的内心仍闪烁着点点星光。善良淳朴的人性之美，和坚持纯粹的艺术之美交合着。这大概就是为什么他的作品特别能打动人的原因！

晚安，女神，我也准备学学油画