用python编写nmap扫描工具--采用协程的方式
用python编写nmap扫描工具--采用协程的方式
上一章节，我们采用多线程的技术去进行服务器端口的扫描，遗留了一些问题待优化，今天，我们采用协程的方式去尝试一下是否解决这个问题。
协程是一种轻量级的线程，协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时，将寄存器上下文和栈保存到其他地方，在切回来的时候，恢复先前保存的寄存器上下文和栈。因此：协程能保留上一次调用时的状态，每次过程重入时，就相当于进入上一次调用的状态。也就是说同一线程下的一段代码执行着执行着就可以中断，然后跳去执行另一段代码，当再次回来执行代码块的时候，接着从之前中断的地方开始执行。
协程的优点：
1、执行效率高，尤其是在线程数较多的情况下，与多线程对比的优势更明显
2、不需要多线程的锁机制，因为只有一个线程，也不存在同时写变量冲突，在协程中控制共享资源不加锁，只需要判断状态就好，因为执行效率比多线程高很多。
缺点：
1、无法利用多核资源：协程的本质是个单线程,它不能同时将 单个CPU 的多个核用上,协程需要和进程配合才能运行在多CPU上.当然我们日常所编写的绝大部分应用都没有这个必要，除非是cpu密集型应用。
2、进行阻塞（Blocking）操作（如IO时）会阻塞掉整个程序
接下来，让我们通过一段代码来看一下运行的效果：
import gevent
from gevent import monkey
import time
def fun1():
for num in range(3):
print('fun1方法正在运行')
#time.sleep(1)
def fun2():
for num in range(3):
print('fun2方法正在运行')
#time.sleep(1)
# 创建协程对象
t1 = gevent.spawn(fun1)
t2 = gevent.spawn(fun2)
monkey.patch_all()
gevent.joinall([t1, t2])
以上代码执行的时候，输出结果如下：
fun1方法正在运行
fun1方法正在运行
fun2方法正在运行
fun2方法正在运行
fun2方法正在运行是不是跟预想的不一样呢，是的，因为程序执行没有阻塞/中断，所以打印结果没有交叉打印 ，把time.sleep(1)放开后，再执行：
import gevent
from gevent import monkey
import time
def fun1():
for num in range(3):
print('fun1方法正在运行')
time.sleep(1) # 协程遇到耗时操作后会自动切换其他协程运行
def fun2():
for num in range(3):
print('fun2方法正在运行')
time.sleep(1) # 协程遇到耗时操作后会自动切换其他协程运行
# 创建协程对象
t1 = gevent.spawn(fun1)
t2 = gevent.spawn(fun2)
monkey.patch_all()
gevent.joinall([t1, t2])
打印结果如下：
fun1方法正在运行
fun2方法正在运行
fun1方法正在运行
fun2方法正在运行
fun1方法正在运行
fun2方法正在运行代码说明:
本次采用gevent库实现协程的相关操作，在使用之前需要先安装该插件。
安装命令：pip install gevent
gevent.spawn()函数：创建协程对象
gevnet.joinall([传入携程对象列表])：会等待所有协程对象运行结束后再退出
接下来改造端口扫描的代码，采用协程的方式实现：
import socket
import time
import gevent
from gevent import monkey
from gevent.pool import Pool
monkey.patch_all()
def scan_port(host, port):
sk = socket.socket()
sk.settimeout(0.5)
conn_result = sk.connect_ex((host, port))
if conn_result == 0:
print(f'服务器{host}的{port}端口已开放')
sk.close()
def gevent_scan_host(host):
# 8.129.162.225
start_time = time.time()
run_list = []
g = Pool(200) # 限制协程并发数量，单线程的，不要设置太大
for port in range(0, 65536):
run_list.append(g.spawn(scan_port, host, port))
gevent.joinall(run_list)
end_time = time.time()
print(f'耗时:{end_time-start_time}')
host = input('请输入服务器ip地址:')
gevent_scan_host(host)
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