Python网络代理服务器搭建

Python是一种开源的高级编程语言，支持多种编程范式，具有简单易学、代码风格优美等特点，常用于Web开发、数据科学、人工智能等领域。

在网络爬虫、数据挖掘与分析时，经常需要使用代理服务器来隐藏真实IP地址，进行匿名访问。Python作为一种高效易用的语言，也可以用来搭建代理服务器。

一、搭建一个简单的HTTP代理服务器

Python中提供了socket库，可以直接在代码中建立sock连接，进而创建HTTP代理服务器，下面是一个简单的HTTP代理服务器的代码示例：

import socket
import threading

def handle_client_request(client_socket):
    # 处理客户端请求
    request_data = client_socket.recv(1024)
    print("收到客户端请求：n"+request_data.decode())

    # 这里可以做一些修改request_data的操作，比如修改请求头等

    # 把请求发送给服务器
    server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    server_socket.connect(("www.example.com",80))
    server_socket.sendall(request_data)

    # 接收服务器响应，并发送给客户端
    response_data = server_socket.recv(1024)
    print("收到服务器响应：n"+response_data.decode())
    client_socket.sendall(response_data)

    # 断开连接
    client_socket.close()
    server_socket.close()

def start_proxy_server():
    # 创建代理服务器，绑定IP和端口
    server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    server_socket.bind(('127.0.0.1',8888))
    server_socket.listen(5)

    while True:
        # 监听客户端的连接请求
        client_socket, client_address = server_socket.accept()
        print("接收到来自%s的连接请求" % str(client_address))

        # 创建一个线程处理客户端请求
        client_thread = threading.Thread(target=handle_client_request,args=(client_socket,))
        client_thread.start()

if __name__ == '__main__':
    start_proxy_server()

启动后，客户端只需要在浏览器或程序中设置代理IP和端口即可。不过，这个例子仅适用于HTTP协议，如果需要支持HTTPS和WebSocket等协议，需要进行相应的改写。

二、支持HTTPS和WebSocket的代理服务器

HTTPS和WebSocket的代理服务器大致和HTTP的代理服务器相同，只是在握手过程中会有一些不同。下面是一个支持HTTPS和WebSocket协议的代理服务器的代码示例：

from socketserver import ThreadingTCPServer,StreamRequestHandler
import socket
import select
import ssl

class ThreadingForwardServer(ThreadingTCPServer):
    daemon_threads = True
    allow_reuse_address = True

class ForwardHandler(StreamRequestHandler):
    def handle(self):
        client = self.connection
        ip, port = self.client_address

        # 连接目标服务器
        server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
        try:
            server.connect(("www.example.com",443))
        except Exception as e:
            print(e)
            return

        # 在建立连接之前进行SSL握手
        context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_SSLv23)
        context.load_verify_locations("ca-cert.pem")
        ssl_client = context.wrap_socket(client,server_hostname="www.example.com")

        # 转发网络数据
        sockets = [client,server]
        while True:
            read, _, error = select.select(sockets,[],sockets,3)
            if error:
                break
            if read:
                for sock in read:
                    if sock is client:
                        data = sock.recv(4096)
                        if len(data) == 0:
                            break
                        server.sendall(data)
                    else:
                        data = sock.recv(4096)
                        if len(data) == 0:
                            break
                        ssl_client.sendall(data)

        # 关闭连接
        ssl_client.close()
        client.close()
        server.close()

def start_proxy_server():
    # 创建代理服务器
    proxy_server = ThreadingForwardServer(('127.0.0.1',8888), ForwardHandler)

    # 启动代理服务器
    try:
        proxy_server.serve_forever()
    except KeyboardInterrupt:
        proxy_server.shutdown()
        proxy_server.server_close()

if __name__ == '__main__':
    start_proxy_server()

启动后，客户端配置代理IP和端口即可。

三、使用第三方软件Shadowsocks搭建代理服务器

相比于自己编写代码搭建代理服务器，使用第三方的软件可以更方便快速地搭建代理服务器。其中一款比较受欢迎的软件是Shadowsocks。

Shadowsocks是一款安全的socks5代理软件，可以转发TCP、UDP流量，并且能够通过加密和混淆来保证通信的安全性。相比于其他的代理软件，Shadowsocks的安全性更高，速度更快。

四、总结

本文介绍了Python中如何搭建一个简单的HTTP代理服务器，并且在此基础上扩展支持HTTPS和WebSocket的代理服务器。同时，介绍了使用第三方软件Shadowsocks搭建代理服务器的方法。无论选用哪种方式，代理服务器的搭建都是为了在一定程度上保护用户的隐私，隐藏真实IP地址，从而实现匿名上网。