通过Python调用Spice-gtk

序言

通过Virt Manager研究学习Spice gtk的Python方法

你将学到什么

Virt Manager研究

显示代码定位

首先我们使用Virt Manager来观察桌面连接窗口

然后我们使用glade打开Virt Manager源码目录下的ui目录下的文件进行比对，发现details.ui就是我们前面见到的窗口，对应的处理代码为details.py，并且我们知道对应的处理信号为on_control_vm_console_toggled

接着我们在details.py文件找到对应处理函数

# 绑定信号处理函数
"on_control_vm_console_toggled": self.details_console_changed,
# 处理函数核心逻辑
pages.set_current_page(DETAILS_PAGE_CONSOLE)

分析函数我们知道信号的处理逻辑就是切换到DETAILS_PAGE_CONSOLE页面，然后我们找到对应的页面知道对应的处理信号为on_console_pages_switch_page

查找信号对应的处理函数，我们知道最终的显示代码位于console.py中，继续分析UI文件，我们知道我们最终要关注的部件就是console-gfx-viewport，接下来我们来研究下console.py文件的vmmConsolePages类

vmmConsolePages类分析

首先分析类的初始化代码，我们发现如下注释

def __init__(self, vm, builder, topwin)
    # Initialize display widget
    self._viewer = None

很显然这个_viewer就是用作显示的widget，查找代码找到_viewer赋值处

def _init_viewer(self):
# 省略部分代码
try:
    if ginfo.gtype == "vnc":
        viewer_class = VNCViewer
    elif ginfo.gtype == "spice":
        if have_spice_gtk:
            viewer_class = SpiceViewer
        else:
            raise RuntimeError("Error opening Spice console, "
 "SpiceClientGtk missing")

    self._viewer = viewer_class(self.vm, ginfo)
    self._connect_viewer_signals()

    self._refresh_enable_accel()

    self._viewer.console_open()
except Exception, e:
    logging.exception("Error connection to graphical console")
    self._activate_unavailable_page(
            _("Error connecting to graphical console") + ":
%s" % e)

很显然SpiceViewer就是实现spice gtk调用的类，它位于viewers.py文件中，在研究这个类之前我们要先研究下传入的两个参数viewer_class(self.vm, ginfo)，其中self.vm是一个vmmDomain类对象（位于domain.py文件），ginfo变量是一个ConnectionInfo类对象（位于sshtunnels.py文件）。ConnectionInfo类对象作用就是保存套接字服务端信息，vmmDomain类对象作用就是保存libvirt虚拟机信息。

SpiceViewer代码分析

首先我们来看下官方文档的描述

SpiceSession处理所有SpiceChannel连接，它同时还保存了连接信息比如服务器地址和端口。你也可以简单的设置"uri"比如 spice://127.0.0.1?port=5930 来设置你的连接信息。通过关联channel-new信号到SpiceSession对象，你将会收到连接就绪通知，并进行互动。比如SpiceInputsChannel准备就绪并且收到SPICE_CHANNEL_OPENED事件，你就可以通过spice_inputs_key_press()来发送按键事件；如果SpiceMainChannel处于可用状态，你就可以开始共享剪切板了等等。一旦SpiceSession对象属性设置完成，我们就能通过调用spice_session_connect()开始与Spice server的通信。

通过官网的描述使用SpiceSession的步骤如下：

• 创建SpiceSession对象
• 关联channel-new信号
• 设置连接信息
• 调用spice_session_connect

SpiceViewer的调用顺序为console_open -> _open -> _open_host/_open_fd(完成了后两步) -> _create_spice_session(完成了前两步)，接下来我们主要分析channel-new信号的处理函数_channel_new_cb里面描述了对Display Channel的处理。

最简单的显示代码

# -*- coding: utf-8 -*-
import gi
gi.require_version('SpiceClientGtk', '3.0')
gi.require_version('Gtk', '3.0')
from gi.repository import SpiceClientGtk,SpiceClientGLib,Gtk,GObject

class Spicy(Gtk.Window):
    def __init__(self, host, port):
        Gtk.Window.__init__(self, title="Spicy")
        self._display = None
        self._spice_session = SpiceClientGLib.Session()
        GObject.GObject.connect(self._spice_session, "channel-new", self._channel_new_cb)
        self._spice_session.set_property("host", str(host))
        self._spice_session.set_property("port", str(port))
        self._spice_session.connect()

    def _channel_new_cb(self, session, channel):
        if (type(channel) == SpiceClientGLib.DisplayChannel and not self._display):
            channel_id = channel.get_property("channel-id")
            self._display_channel = channel
            self._display = SpiceClientGtk.Display.new(self._spice_session, channel_id)
            self._display.show()
            self.add(self._display)

    def _fd_channel_event_cb(self, channel, event):
        channel.disconnect_by_func(self._fd_channel_event_cb)

    def _channel_open_fd_request(self, channel, tls_ignore):
        channel.connect_after("channel-event", self._fd_channel_event_cb)

        fd = self._get_fd_for_open()
        channel.open_fd(fd)

window = Spicy("127.0.0.1", "5900")
window.connect("delete-event", Gtk.main_quit)
window.show_all()
Gtk.main()

编写Spicy

类名	说明	用户需要处理的信号	用户需要读取的属性
Spice Session	负责客户端和服务器的套接字连接	channel-new: 根据服务器的配置在套接字上建立对应的通道 channel-destroy: 关闭通道	name: SPICE服务名 password: TLS密码 host: SPICE主机地址 port: 未加密会话端口 tls-port: 加密会话端口
Spice Channel	负责功能模块的通信	channel-event: 监听通道事件 open-fd:通道与套接字的绑定
Spice Display	负责显示部件的建立	mouse-grab: 鼠标捕获与释放

Viewer: 远程桌面连接客户端的Gtk.Widget，对Spice Display的封装，需要提供以下功能

• 根据传入的服务器信息，能建立和关闭与服务器的会话连接
• 在Spice Display显示部件完成初始化后能发出通知，使得父窗口能自动完成显示部件添加动作

基类Viewer

公共方法

方法名	参数	说明
def open(self)	None	建立与服务器的会话连接，分为两种方式，一种是使用用户传入的套接字建立会话，一种是协议自身根据传入的服务器信息建立套接字，然后建立会话
def close(self)	None	关闭与服务器的会话连接，需要子类根据自身资源重写
def remove_display_widget(self, widget)	widget: 包含显示部件的父窗口	关闭与服务器的会话连接

私有方法

方法名	参数	说明
def _get_fd_for_open(self)	None	获取用户传入的套接字，如果用户只传入服务器信息则返回None
def _open_fd(self, fd)	fd: 用户传入的套接字句柄	使用用户传入的套接字建立会话
def _open_host(self)	None	协议自身根据传入的服务器信息建立套接字并建立会话

SpiceViewer

重写方法

方法名	参数	说明
def close(self)	None	释放显示部件，并断开Spice会话连接
def _open_fd(self, fd)	fd: 用户传入的套接字句柄	使用用户传入的套接字建立Spice会话
def _open_host(self)	None	根据传入的服务器信息设置Spice会话属性，Spice会话将根据设置的服务器属性自动建立会话连接
def _create_session(self)	None	建立Spice会话对象并监听channel创建消息
def _channel_new_cb(self, session, channel)	session: Spice会话 channel: Spice通道	针对不同通道的建立做不同处理，例如当检测到显示通道建立时，创建显示部件，并触发显示部件添加消息
def _channel_open_fd_cb(self, channel, with_tls)	channel: 没有fd关联的Spice通道 with_tls: 是不是SSH连接	Spice通道在连接时如果没有检测到Spice会话关联的fd，则触发此回调，根据Spice会话保存的服务器信息创建会话连接，然后将连接的套接字句柄关联到Spice通道上，然后再次执行通道连接动作
def _channel_event_cb(self, channel, event)	channel: Spice通道 event: 事件	如果通道关闭时出现异常就会触发此回调
def _mouse_grab_cb(self, display, status)	display: 显示部件 status
: 鼠标捕获状态	显示部件捕获丢失鼠标时触发此回调，status为1表示捕获鼠标，0表示丢失鼠标，我们需要把这消息继续路由出去，让使用者能做更多控制
def _grab_keys_pressed_cb(self, display)	display: 显示部件	当释放鼠标键盘的组合键被按下时触发此回调，我们还要继续把这消息路由出去，让使用者能做更多控制

样例代码

viewers.py文件

# -*- coding: utf-8 -*-

import gi
gi.require_version('SpiceClientGtk', '3.0')
gi.require_version('Gtk', '3.0')
from gi.repository import SpiceClientGtk, SpiceClientGLib, GObject, Gtk

class Viewer(GObject.GObject):

    __gsignals__ = {
        "add-display-widget": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, [object]),
        "size-allocate": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, [object]),
        "focus-in-event": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, [object]),
        "focus-out-event": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, [object]),
        "pointer-grab": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, []),
        "pointer-ungrab": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, []),
        "connected": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, []),
        "disconnected": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, [str, str]),
        "auth-error": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, [str, bool]),
        "auth-rejected": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, [str]),
        "need-auth": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, [bool, bool]),
        "agent-connected": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, []),
        "grab-keys-pressed": (GObject.SignalFlags.RUN_FIRST, None, []),
    }

    def __init__(self, info):
        GObject.GObject.__init__(self)
        self._display = None
        self._info = info # 服务器信息

    # 建立与服务器的会话连接
    def open(self):
        fd = self._get_fd_for_open()
        if fd is not None:
            self._open_fd(fd)
        else:
            self._open_host()

    # 关闭与服务器的会话连接
    def close(self):
        raise NotImplementedError()

    # 获取用户创建的与服务器的套接字连接
    def _get_fd_for_open(self):
        None

    def remove_display_widget(self, widget):
        if self._display and self._display in widget.get_children():
            widget.remove(self._display)

    #######################################################

    # Internal API that will be overwritten by subclasses #

    #######################################################

    # 使用用户创建的套接字来建立会话连接
    def _open_fd(self, fd):
        raise NotImplementedError()

    # 使用连接协议自动创建的套接字来建立会话连接
    def _open_host(self):
        raise NotImplementedError()

class SpiceViewer(Viewer):

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        Viewer.__init__(self, *args, **kwargs)
        self._spice_session = None

    def close(self):
        if self._display:
            self._display.destroy()
        self._spice_session.disconnect()

    def _open_fd(self, fd):
        self._create_session()
        self._spice_session.open_fd(fd)

    def _open_host(self):
        self._create_session()
        host, port, tlsport = self._info.get_conn_host()
        self._spice_session.set_property("host", str(host))
        if port:
            self._spice_session.set_property("port", str(port))
        if tlsport:
            self._spice_session.set_property("tls-port", str(tlsport))
        self._spice_session.connect()

    # 创建spice会话对象
    def _create_session(self):
        self._spice_session = SpiceClientGLib.Session.new()
        GObject.GObject.connect(self._spice_session, "channel-new", self._channel_new_cb)

    # channel创建信号回调函数
    def _channel_new_cb(self, session, channel):
        GObject.GObject.connect(channel, "open-fd", self._channel_open_fd_cb)

        if (type(channel) == SpiceClientGLib.MainChannel):
            GObject.GObject.connect(channel, "channel-event", self._channel_event_cb)
        elif (type(channel) == SpiceClientGLib.DisplayChannel and not self._display):
            # 创建显示部件
            channel_id = channel.get_property("channel-id")
            self._display = SpiceClientGtk.Display.new(session, channel_id)
            self.emit("add-display-widget", self._display)
            self._display.realize()
            self._display.connect("mouse-grab", self._mouse_grab_cb)
            self._display.connect("grab-keys-pressed", self._grab_keys_pressed_cb)
            self._display.show()
            channel.connect()
        elif (type(channel) == SpiceClientGLib.InputsChannel):
            None
        elif (type(channel) == SpiceClientGLib.PlaybackChannel):
            None

    # channel关联套接字句柄信号回调函数，当channel.connect()发现spice会话对象没有可用的套接字句柄时会触发此信号
    def _channel_open_fd_cb(self, channel, with_tls):
        None

    # channel事件信号回调函数
    def _channel_event_cb(self, channel, event):
        if event == SpiceClientGLib.ChannelEvent.CLOSED:
            self.emit("disconnected", None, None)
        elif event == SpiceClientGLib.ChannelEvent.ERROR_AUTH:
            if not self._spice_session.get_property("password"):
                self.emit("need-auth", True, False)
            else:
                self.emit("auth-error", channel.get_error().message, False)
        elif "ERROR" in str(event):
            self.emit("disconnected", channel.get_error().message, None)

    # 鼠标捕获信号回调函数
    def _mouse_grab_cb(self, display, status):
        if status:
            self.emit("pointer-grab")
        else:
            self.emit("pointer-ungrab")

    # 捕获键按下信号回调函数
    def _grab_keys_pressed_cb(self, display):
        self.emit("grab-keys-pressed")

main.py文件

# -*- coding: utf-8 -*-

import gi
gi.require_version('Gtk', '3.0')
from gi.repository import Gtk,GObject
from viewers import SpiceViewer

class HostInfo():
    def __init__(self):
        self.gaddr = "127.0.0.1"
        self.gport = 5900
        self.gtlsport = None

    def get_conn_host(self):
        host = self.gaddr
        port = self.gport
        tlsport = self.gtlsport
        return host, port, tlsport

def add_display_widget_cb(viewer, display):
    win.add(display)
    win.fullscreen()

def grab_keys_pressed_cb(viewer):
    win.unfullscreen()

win = Gtk.Window(title="Spicy")
info = HostInfo()
viewer = SpiceViewer(info)
viewer.open()
viewer.connect("add-display-widget", add_display_widget_cb)
viewer.connect("grab-keys-pressed", grab_keys_pressed_cb)
win.connect("delete-event", Gtk.main_quit)
win.show_all()
Gtk.main()