Python基础(三)：简化除法判断、分析apache访问日志、扫描存活主机、利用多线程实现ssh并发访问

一、简化除法判断

目标：

编写mydiv.py脚本，主要要求如下：

• 提示用户输入一个数字作为除数
• 如果用户按下Ctrl+C或Ctrl+D则退出程序
• 如果用户输入非数字字符，提示用户应该输入数字
• 如果用户输入0，提示用户0不能作为除数

方案：

使用if语句判断除数是否合适，需要编写多条语句。有了异常处理，可以本着先做，错了再说的逻辑。直接把除法操作放在try语句中执行，根据产生的异常做相应的处理。

另外，Ctrl+C或Ctrl+D只能通过异常捕获。

异常捕获的语法如下：

try:
        A
    except:
        B
    else:
        C
    finally:
        D

把可能发生异常的语句放在A里面执行，如果出现异常则执行B语句，没有异常则执行C语句。不管是否出现异常都会执行D语句。

捕获异常时，可以使用多个except语句，每个except语句捕获一个异常，每个异常给定不同的处理方法。也可以把多个异常放在同一个except语句后面，但是务必注意，多个异常写在相同的一行，一定要注括号括起来，放在元组中。

步骤：

步骤一：编写脚本

#!/usr/bin/env python
    import  sys
    while True:
        try:
            result = 100 / int(raw_input('enter a number: '))
        except (ValueError, ZeroDivisionError), e:   #将异常原因保存在变量e中
            print "invalid input:", e
            continue
        except  (EOFError, KeyboardInterrupt):
            sys.exit(1)
        break
    print  result

步骤二：测试脚本执行

[root@py01 bin]# ./mydiv.py
    enter a number: 0
    invalid input: integer division or modulo by zero
    enter a number: abc
    invalid input: invalid literal for int() with base 10: 'abc'
    enter a number: 3
    33

二、分析apache访问日志

目标：

编写用于分析apache日志的脚本，主要要求如下：

• 统计每个客户端访问apache服务器的次数
• 将统计信息通过字典的方式显示出来
• 分别统计客户端是Firefox和MSIE的访问次数
• 分别使用函数式编程和面向对象编程的方式实现

方案：

涉及到文本处理时，正则表达式将是一个非常强大的工具。匹配客户端的IP地址，可以使用正则表达式的元字符，匹配字符串可以直接使用字符的表面含义。

入门级程序员的写法，使用顺序的结构，直接编写。这种方法虽然可以得出结果，但是代码难以重用。参考步骤一。

进阶的写法可以采用函数式编程，方便日后再次使用。参考步骤二。

最后，还可以使用OOP的编程方法，先定义一个统计类，该类将正则表达式作为它的数据属性。再定义一个方法，从指定的文件中搜索正则表达式出现的次数，并将其存入到一个字典中。参考步骤三。

步骤：

步骤一：简单实现

[root@py01 bin]# vim countweb.py
    #!/usr/bin/env python
    import re
    logfile = '/var/log/httpd/access_log'
    cDict = {}
    patt_ip = '^\d+\.\d+\.\d+\.\d+'         #定义匹配IP地址的正则表达式
    with open(logfile) as f:
        for eachLine in f:
            m = re.search(patt_ip, eachLine)
            if m is not None:
                ipaddr = m.group()
                #如果IP地址已在字典中，将其值加1，否则初始值设置为1
                cDict[ipaddr] = cDict.get(ipaddr, 0) + 1
    print cDict

步骤二：使用函数式编程实现

[root@py01 bin]# vim countweb2.py
    !/usr/bin/env python
    import re
    def countPatt(patt, fname):   #定义可以在指定文件中搜索指定字符串的函数
        cDict = {}
        with open(fname) as f:
            for eachLine in f:
                m = re.search(patt, eachLine)
                if m is not None:
                    k = m.group()
                    cDict[k] = cDict.get(k, 0) + 1
        return cDict
    def test():
        logfile = '/var/log/httpd/access_log'
        patt_ip = '^\d+\.\d+\.\d+\.\d+'
        print countPatt(patt_ip, logfile)
        patt_br = 'Firefox|MSIE'
        print countPatt(patt_br, logfile)
    if __name__ == '__main__':
        test()

三、扫描存活主机

目标：

编写扫描存活主机的脚本，主要要求如下：

• 调用系统的ping命令进行扫描
• 扫描教室环境下所有存活的主机
• 采用多线程的方式编写
• 方案

os模块的system()函数可以调用系统命令，其返回值是系统命令退出码，也就是如果系统命令成功执行，返回0，如果没有成功执行，返回非零值。

本例扫描主机，可以调用系统的ping命令，通过退出码来判断是否ping通了该主机。如果顺序执行，每个ping操作需要消耗数秒 钟，全部的254个地址需要10分钟以上。而采用多线程，可以实现对这254个地址同时执行ping操作，并发的结果就是将执行时间缩短到了10秒钟左 右。

步骤：

步骤一：编写脚本

[root@py01 bin]# vim mtping.py
    #!/usr/bin/env python
    import subprocess
    import threading
    import sys
    def ping(ip):
        result = subprocess.call("ping -c2 %s &> /dev/null" % ip, shell=True)
        if result:
            print "%s:down" % ip
        else:
            print "%s:up" % ip
    if __name__ == '__main__':
        if len(sys.argv) != 2:
            print "Usage: %s subnet" % sys.argv[0]
            sys.exit(1)
        net_list = sys.argv[1].split('.')
        net = '.'.join(net_list[:-1])
        ips = ("%s.%s" % (net, i) for i in range(1, 255))
        for ip in ips:
            t = threading.Thread(target=ping, args=(ip,))
            t.start()

步骤二：测试脚本执行

[root@py01 bin]# python mtping.py 172.40.51.0

脚本接受命令行参数，只要给定网段就可以实现对该网段中所有ip地址的ping操作。

四、利用多线程实现ssh并发访问

目标：

编写ssh客户端脚本，主要要求如下：

• 在文件中取出所有远程主机IP地址
• 在shell命令行中接受远程服务器IP地址文件、远程服务器密码以及在远程主机上执行的命令
• 通过多线程实现在所有的远程服务器上并发执行命令
• 方案

python的paramiko模块可以实现ssh客户端的功能，使用起来也比较简单。但是当服务器非常多的时候，每台服务器上执行完全相同的简单操作，也会花费大量的时间。

通过ssh加上多线程，可以实现并发访问。为了将程序写的灵活性更强，把要执行的命令以位置参数的方式来提供。

步骤：

步骤一：编写脚本

[root@py01 bin]# vim remote_comm.py
    #!/usr/bin/env python
    import paramiko
    import os
    import sys
    import threading
    def remote_comm(host, password, comm):
        ssh = paramiko.SSHClient()
        ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
        ssh.connect(host, username='root', password=password)
        stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command(comm)
        out = stdout.read()
        err = stderr.read()
        if out:
            print "[%s:out]: %s" % (host, out),
        if err:
            print "%s:Error: %s", (host, err),
        ssh.close()
    if __name__ == '__main__':
        if len(sys.argv) != 4:
            print "Usage: %s ipfile password 'comm'" % sys.argv[0]
            sys.exit(1)
        ipfile = sys.argv[1]
        if not os.path.isfile(ipfile):
            print "No such file: %s" % ipfile
            sys.exit(2)
        password = sys.argv[2]
        comm = sys.argv[3]
        with open(ipfile) as fobj:
            for line in fobj:
                ip = line.strip()
                t = threading.Thread(target=remote_comm, args=(ip, password, comm))
                t.start()

步骤二：测试脚本执行

[root@py01 bin]# python remote_comm.py ipaddr.txt tedu.cn 'useradd bob'

脚本接受命令行参数，其中ipaddr.txt是存放所有远程主机ip地址的文件，文件中每个ip地址占一行。tedu.cn是远程主机的密码（所有远程主机密码需要是一致的）。最后的命令需要写在引号中。

该示例执行成功后，会在所有远程主机上创建一个名为bob的用户。

补充：

常见的报错信息：
NameError:名字出错
IndexError:索引出错
SyntaxError:语法出错
KeyboardInterrupt:键盘输入了中断，用户中断操作
EOFError:中断，没有内部输入
IOError:输入/输出操作失败

[root@room8pc205 1710]# ./free.py
请输入用户名:Traceback (most recent call last):
  File "./free.py", line 6, in <module>
    x=raw_input("请输入用户名:")
EOFError    //ctrl + D

[root@room8pc205 1710]# ./free.py
请输入用户名:^CTraceback (most recent call last):
  File "./free.py", line 6, in <module>
    x=raw_input("请输入用户名:")
KeyboardInterrupt   //ctrl + C

自定义报错解释：try-except格式解释
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
try:
    x=raw_input("请输入用户名:")
    print x
except EOFError:
    print "你输入了ctrl+d,错误输入"    //EOFError报错提示这条信息
except KeyboardInterrupt:
    print "你输入了ctrl+c,错误输入"   //KeyboardInterrupt报错提示这条信息
或者：
try:
    x=raw_input("请输入用户名:")
    print x
except
    print “你出错了”    //报错信息全都归结一类

try支持这些格式：(不用全都用上，可以选择)

#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8

try:
   x=int(raw_input("请输入一个数字："))
   print 10/x
except ZeroDivisionError:    //如果出现0报错，输出下面信息
   print "出错了"
else:        //如果正常，输出下面信息
   print "OK"
finally:     //最终不管对错都输出下面信息
   print "GameOver"

自定义一个报错：
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
try:
    x=int(raw_input('请输入1-100：'))
    if x>100:
        raise ValueError,"你的值超出了范围"     //定义报错输出信息
except ValueError,e:      //将定义的报错信息放入变量e中
    print "Error:",e

类似的还有assert(和raise判断是相反的)
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
try:
    x=int(raw_input('请输入1-100：'))
    assert x<100,"你输入的数字太大了"    //断定你输入的数值小于100，否则报错“你输入的数字太大了”
except ValueError,e:      //将定义的报错信息放入变量e中
    print "Error:",e