Go语言实现的简易远程传屏工具:让你的屏幕「飞」起来

大家好!今天我要给大家介绍一个用Go语言写的「远程传屏工具」—— 这可不是什么高大上的商业软件,而是一个非常实用的小工具,让你的屏幕内容能够轻松「飞」到另一台电脑上。

项目架构:简单到「令人发指」

这个项目的架构简单得不能再简单了:一个服务端,一个客户端。服务端负责截图并发送,客户端负责接收并显示。就像两个人打电话,一个说,一个听,完美配合!

让我们先看看这个项目的目录结构:

远程传屏/
├── client/
│   ├── main.go    # 客户端代码
│   └── go.mod     # 客户端依赖
└── server/
    ├── main.go    # 服务端代码
    └── go.mod     # 服务端依赖

服务端:「咔嚓」一声,屏幕被我「抓」住了

服务端的主要工作就是不断地「咔嚓咔嚓」截图,然后把图片发送给客户端。让我们看看服务端的核心代码:

func main() {
    Loger, _ = mgxlog.NewMgxLog("c:/runlog/", 10*1024*1024, 100, 3, 1000)
    port := 1211
    listener, err := net.Listen("tcp", ":"+strconv.Itoa(port))
    if err != nil {
        Loger.Errorf("Failed to listen on port: ", err)
    }
    Loger.Infof("Listening on port %d, waiting for image data...\n", port)

    // 循环接受连接
    for {
        conn, err := listener.Accept()
        if err != nil {
            Loger.Infof("Error accepting connection: ", err)
            continue
        }
        go handleConnection(conn)
    }
}

服务端首先启动一个TCP监听,然后等待客户端连接。注意这里用了goroutine来处理每个连接,这样就可以同时服务多个客户端了!

接下来是身份验证部分:

func handleConnection(conn net.Conn) {
    defer conn.Close()
    for {
        reader := bufio.NewReader(conn)
        info, err := reader.ReadString('\n')
        if err != nil {
            Loger.Infof("read user info err: ", err)
            return
        }
        if info != "administrator:mgx780707mgx\n" {
            Loger.Infof("user info err: ", info)
            return
        }
        Loger.Infof("user login ok:", info)
        captureScreenshots(conn)
    }
}

这里有个简单的身份验证机制,客户端必须发送正确的用户名和密码才能继续。不过说实话,这个密码直接硬编码在代码里,安全性嘛... 咱们就当是内部工具,别太较真~

最核心的截图功能在这里:

func Capture() (int, int, []byte, error) {
    width := int(win.GetSystemMetrics(win.SM_CXSCREEN))
    height := int(win.GetSystemMetrics(win.SM_CYSCREEN))
    // ... [Windows API截图代码] ...
    var buf bytes.Buffer
    err = png.Encode(&buf, img)
    if err != nil {
        return width, height, nil, err
    }
    return width, height, buf.Bytes(), nil
}

服务端使用Windows API来捕获整个屏幕,然后将截图编码为PNG格式。这里还有个小优化:

// 计算每片数据的大小
count := (len(datas) + 999) / 1000
chunkSize := (len(datas) + count - 1) / count

// ... [分片发送代码]
if ld, ok := lastdatas[i]; ok { //有老的对比
    if bytes.Equal(ld, data) {
        data = []byte{}
    }
}

看到了吗?代码会记录上一次发送的数据,如果当前分片和上次一样,就发送一个空数据块。这样可以节省带宽,特别是当屏幕大部分内容没有变化的时候!

客户端:「看,屏幕飞过来了!」

客户端的工作相对简单一些:连接服务器,接收图片数据,然后显示出来。让我们看看客户端的GUI部分:

func main() {
    gtk.Init(nil)

    window, _ := gtk.WindowNew(gtk.WINDOW_TOPLEVEL)
    window.SetDefaultSize(800, 600)
    window.Connect("destroy", func() {
        gtk.MainQuit()
    })

    box, _ := gtk.BoxNew(gtk.ORIENTATION_VERTICAL, 0)
    window.Add(box)

    image, _ := gtk.ImageNew()
    box.PackStart(image, true, true, 0)

    go updateImageAsync(image) // 异步更新图像

    window.ShowAll()
    gtk.Main()
}

客户端使用GTK库创建了一个简单的窗口,里面放了一个图像控件。然后启动一个goroutine来异步接收和更新图像,这样就不会阻塞UI线程了。

接收数据的逻辑在这里:

func updateImageAsync(image *gtk.Image) {
    // 服务器地址和端口
    serverAddr := "192.168.2.26:1211"

    // 连接到服务器
    conn, err := net.Dial("tcp", serverAddr)
    if err != nil {
        log.Printf("Failed to connect to server: %v\n", err)
        os.Exit(1)
    }
    defer conn.Close()
    conn.Write([]byte("administrator:mgx780707mgx\n"))
    // ... [数据接收和处理代码] ...
}

客户端首先连接到服务器,发送用户名密码,然后开始接收数据。当接收到完整的图像数据后,就更新UI显示:

glib.IdleAdd(func() {
    loader, _ := gdk.PixbufLoaderNew()
    loader.Write(pngdata)
    loader.Close()
    pixbuf, _ := loader.GetPixbuf()
    image.SetSizeRequest(int(ifi.Width), int(ifi.Height))
    // 将图像加载到图像控件
    image.SetFromPixbuf(pixbuf)
    image.QueueDraw()
    fmt.Printf("Updated image: width=%d, height=%d\n", ifi.Width, ifi.Height)
})

这里使用了glib.IdleAdd来确保在GTK的主事件循环中更新UI,这是GUI编程的常见做法。

数据传输协议:简单但有效

这个项目定义了一个简单的数据结构来传输图像信息:

type ImgFpInfo struct {
    Dsize  uint32  // 数据大小
    Type   uint8   // 数据类型
    Width  uint32  // 图像宽度
    Height uint32  // 图像高度
    Dq     uint16  // 当前数据块序号
    Zs     uint16  // 总数据块数量
    Datas  []byte  // 实际图像数据
}

这个结构包含了图像的基本信息,以及数据分块的信息。服务端将图像分成多个小块发送,客户端接收后再重新组装起来。

小结:简单实用的小工具

这个远程传屏工具虽然简单,但功能完整,而且有一些不错的优化:

  1. 使用TCP保证数据传输的可靠性
  2. 增量更新,只发送变化的部分
  3. 数据分块传输,避免大文件传输问题
  4. 异步处理,保证UI流畅

当然,这个工具还有很多可以改进的地方,比如:

  • 更安全的身份验证机制
  • 加密传输数据
  • 支持多屏幕选择
  • 增加控制功能(比如远程操作)

不过,作为一个简单的远程传屏工具,它已经能够满足基本需求了。如果你有兴趣,可以基于这个代码进行扩展和改进!

最后,附上项目中使用的自定义数据结构和工具函数,方便大家理解整个数据流:

// 服务器端的工具方法
func (ifi *ImgFpInfo) GetBytes() []byte {
    b := bytes.NewBuffer([]byte{})
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Dsize)
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Type)
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Width)
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Height)
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Dq)
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Zs)
    b.Write(ifi.Datas)
    return b.Bytes()
}

// 客户端的数据解析方法
func dataToImgFpInfo(data []byte) ImgFpInfo {
    ifi := ImgFpInfo{}
    ifi.Type = uint8(data[0])
    binary.Read(bytes.NewBuffer(data[1:5]), binary.BigEndian, &ifi.Width)
    binary.Read(bytes.NewBuffer(data[5:9]), binary.BigEndian, &ifi.Height)
    binary.Read(bytes.NewBuffer(data[9:11]), binary.BigEndian, &ifi.Dq)
    binary.Read(bytes.NewBuffer(data[11:13]), binary.BigEndian, &ifi.Zs)
    ifi.Datas = data[13:]
    if len(ifi.Datas) == 0 {
        ifi.Datas = lastdatas[ifi.Dq]
    }
    return ifi
}

完整源码如下:
server.go

package main

import (
    "bufio"
    "bytes"
    "encoding/binary"
    "errors"
    "image"
    "image/png"
    "net"
    "strconv"
    "time"
    "unsafe"

    win "github.com/lxn/win"

    "gitcode.com/jjgtmgx/mgxlog"
)

var Loger *mgxlog.MgxLog

func main() {
    Loger, _ = mgxlog.NewMgxLog("c:/runlog/", 10*1024*1024, 100, 3, 1000)
    port := 1211
    listener, err := net.Listen("tcp", ":"+strconv.Itoa(port))
    if err != nil {
        Loger.Errorf("Failed to listen on port: ", err)
    }
    Loger.Infof("Listening on port %d, waiting for image data...\n", port)

    // Receive and display the image
    for {
        conn, err := listener.Accept()
        if err != nil {
            Loger.Infof("Error accepting connection: ", err)
            continue
        }
        go handleConnection(conn)
    }
}

func handleConnection(conn net.Conn) {
    defer conn.Close()
    for {
        reader := bufio.NewReader(conn)

        // Read the length of the image data
        info, err := reader.ReadString('\n')
        if err != nil {
            Loger.Infof("read user info err: ", err)
            return
        }
        if info != "administrator:mgx780707mgx\n" {
            Loger.Infof("user info err: ", info)
            return
        }
        Loger.Infof("user login ok:", info)
        captureScreenshots(conn)
    }
}

func captureScreenshots(connection net.Conn) error {
    for {
        w, h, datas, err := Capture()
        if err != nil {
            Loger.Infof("capture err: %v\n", err)
            return err
        }
        err = sendBitmapData(connection, w, h, datas)
        if err != nil {
            Loger.Infof("send png err: %v\n", err)
            return err
        }
        // 休眠一段时间以控制截图频率
        time.Sleep(41 * time.Millisecond)
    }
}

var lastdatas = make(map[int][]byte)

func sendBitmapData(conn net.Conn, w, h int, datas []byte) error {
    // 计算每片数据的大小
    count := (len(datas) + 999) / 1000
    chunkSize := (len(datas) + count - 1) / count

    // 将位图的宽度和高度转换为最节约的数据类型
    width := uint32(w)
    height := uint32(h)

    // 分片发送位图数据
    for i := 0; i < count; i++ {
        // 计算当前片的起始位置和大小
        start := i * chunkSize
        end := start + chunkSize
        if end > len(datas) {
            end = len(datas)
        }
        // 获取当前片的数据
        data := datas[start:end]
        if ld, ok := lastdatas[i]; ok { //有老的对比
            if bytes.Equal(ld, data) {
                data = []byte{}
            }
        }
        if len(data) > 0 {
            lastdatas[i] = data
        }
        dataLen := int32(len(data))
        totalsize := uint32(17 + dataLen)
        ifi := ImgFpInfo{
            Dsize:  totalsize,
            Type:   1,
            Width:  width,
            Height: height,
            Dq:     uint16(i),
            Zs:     uint16(count),
            Datas:  data,
        }
        // 发送当前片的数据
        bs := ifi.GetBytes()
        if _, err := conn.Write(bs); err != nil {
            return err
        }
        //fmt.Println(ifi)
    }
    return nil
}

func Capture() (int, int, []byte, error) {
    width := int(win.GetSystemMetrics(win.SM_CXSCREEN))
    height := int(win.GetSystemMetrics(win.SM_CYSCREEN))
    rect := image.Rect(0, 0, width, height)
    img, err := CreateImage(rect)
    if err != nil {
        return width, height, nil, err
    }
    //hwnd := win.GetDesktopWindow()
    hdc := win.GetDC(0)
    if hdc == 0 {
        return width, height, nil, errors.New("GetDC failed")
    }
    defer win.ReleaseDC(0, hdc)

    memory_device := win.CreateCompatibleDC(hdc)
    if memory_device == 0 {
        return width, height, nil, errors.New("CreateCompatibleDC failed")
    }
    defer win.DeleteDC(memory_device)

    bitmap := win.CreateCompatibleBitmap(hdc, int32(width), int32(height))
    if bitmap == 0 {
        return width, height, nil, errors.New("CreateCompatibleBitmap failed")
    }
    defer win.DeleteObject(win.HGDIOBJ(bitmap))

    var header win.BITMAPINFOHEADER
    header.BiSize = uint32(unsafe.Sizeof(header))
    header.BiPlanes = 1
    header.BiBitCount = 32
    header.BiWidth = int32(width)
    header.BiHeight = int32(-height)
    header.BiCompression = win.BI_RGB
    header.BiSizeImage = 0
    bitmapDataSize := uintptr(((int64(width)*int64(header.BiBitCount) + 31) / 32) * 4 * int64(height))
    hmem := win.GlobalAlloc(win.GMEM_MOVEABLE, bitmapDataSize)
    defer win.GlobalFree(hmem)
    memptr := win.GlobalLock(hmem)
    defer win.GlobalUnlock(hmem)

    old := win.SelectObject(memory_device, win.HGDIOBJ(bitmap))
    if old == 0 {
        return width, height, nil, errors.New("SelectObject failed")
    }
    defer win.SelectObject(memory_device, old)
    if !win.BitBlt(memory_device, 0, 0, int32(width), int32(height), hdc, int32(0), int32(0), win.SRCCOPY) {
        return width, height, nil, errors.New("BitBlt failed")
    }
    if win.GetDIBits(hdc, bitmap, 0, uint32(height), (*uint8)(memptr), (*win.BITMAPINFO)(unsafe.Pointer(&header)), win.DIB_RGB_COLORS) == 0 {
        return width, height, nil, errors.New("GetDIBits failed")
    }
    i := 0
    src := uintptr(memptr)
    for y := 0; y < height; y++ {
        for x := 0; x < width; x++ {
            v0 := *(*uint8)(unsafe.Pointer(src))
            v1 := *(*uint8)(unsafe.Pointer(src + 1))
            v2 := *(*uint8)(unsafe.Pointer(src + 2))
            img.Pix[i], img.Pix[i+1], img.Pix[i+2], img.Pix[i+3] = v2, v1, v0, 255
            i += 4
            src += 4
        }
    }
    var buf bytes.Buffer
    err = png.Encode(&buf, img)
    if err != nil {
        return width, height, nil, err
    }
    return width, height, buf.Bytes(), nil
}

func CreateImage(rect image.Rectangle) (img *image.RGBA, e error) {
    img = nil
    e = errors.New("Cannot create image.RGBA")
    defer func() {
        err := recover()
        if err == nil {
            e = nil
        }
    }()
    img = image.NewRGBA(rect)
    return img, e
}

type ImgFpInfo struct {
    Dsize  uint32
    Type   uint8
    Width  uint32
    Height uint32
    Dq     uint16
    Zs     uint16
    Datas  []byte
}

func (ifi *ImgFpInfo) GetBytes() []byte {
    b := bytes.NewBuffer([]byte{})
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Dsize)
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Type)
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Width)
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Height)
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Dq)
    binary.Write(b, binary.BigEndian, ifi.Zs)
    b.Write(ifi.Datas)
    return b.Bytes()
}

client.go

package main

import (
    "bytes"
    "encoding/binary"
    "fmt"
    "log"
    "net"
    "os"

    "github.com/gotk3/gotk3/gdk"
    "github.com/gotk3/gotk3/glib"
    "github.com/gotk3/gotk3/gtk"
)

var (
    width  = 640
    height = 480
)

func main() {
    gtk.Init(nil)

    window, _ := gtk.WindowNew(gtk.WINDOW_TOPLEVEL)
    window.SetDefaultSize(800, 600)
    window.Connect("destroy", func() {
        gtk.MainQuit()
    })

    box, _ := gtk.BoxNew(gtk.ORIENTATION_VERTICAL, 0)
    window.Add(box)

    image, _ := gtk.ImageNew()
    box.PackStart(image, true, true, 0)

    go updateImageAsync(image) // 异步更新图像

    window.ShowAll()
    gtk.Main()
}

// 异步更新图片
func updateImageAsync(image *gtk.Image) {
    // 服务器地址和端口
    serverAddr := "192.168.2.26:1211"

    // 连接到服务器
    conn, err := net.Dial("tcp", serverAddr)
    if err != nil {
        log.Printf("Failed to connect to server: %v\n", err)
        os.Exit(1)
    }
    defer conn.Close()
    conn.Write([]byte("administrator:mgx780707mgx\n"))
    BYTES_SIZE := 2048
    HEAD_SIZE := 4
    var (
        buffer           = bytes.NewBuffer(make([]byte, 0, BYTES_SIZE))
        bytes            = make([]byte, BYTES_SIZE)
        isHead      bool = true
        contentSize int
        head        = make([]byte, HEAD_SIZE)
        content     = make([]byte, BYTES_SIZE)
    )
    for {
        readLen, err := conn.Read(bytes)
        if err != nil {
            log.Printf("read: %v\n", err)
            return
        }
        _, err = buffer.Write(bytes[0:readLen])
        if err != nil {
            log.Printf("read: %v\n", err)
            return
        }
        for {
            if isHead {
                if buffer.Len() >= HEAD_SIZE {
                    _, err := buffer.Read(head)
                    if err != nil {
                        log.Printf("read: %v\n", err)
                        return
                    }
                    contentSize = int(binary.BigEndian.Uint32(head)) - HEAD_SIZE
                    isHead = false
                } else {
                    break
                }
            }
            if !isHead {
                if buffer.Len() >= contentSize {
                    _, err := buffer.Read(content[:contentSize])
                    if err != nil {
                        log.Printf("read: %v\n", err)
                        return
                    }
                    data := make([]byte, contentSize)
                    copy(data, content)
                    routeMessage(data, image)
                    isHead = true
                } else {
                    break
                }
            }
        }

    }
}

func routeMessage(data []byte, image *gtk.Image) {
    // 从socket读取PNG数据
    ifi := dataToImgFpInfo(data)
    //fmt.Println("read data:", ifi)
    datas[ifi.Dq] = ifi.Datas
    okhash[ifi.Dq] = true
    if isok(int(ifi.Zs)) {
        pngdata := make([]byte, 0)
        for i := uint16(0); i < ifi.Zs; i++ {
            pngdata = append(pngdata, datas[i]...)
        }
        lastdatas = datas
        datas = make(map[uint16][]byte)
        okhash = make(map[uint16]bool)
        // 异步更新图像
        glib.IdleAdd(func() {
            loader, _ := gdk.PixbufLoaderNew()
            loader.Write(pngdata)
            loader.Close()
            pixbuf, _ := loader.GetPixbuf()
            image.SetSizeRequest(int(ifi.Width), int(ifi.Height))
            // 将图像加载到图像控件
            image.SetFromPixbuf(pixbuf)
            image.QueueDraw()
            fmt.Printf("Updated image: width=%d, height=%d\n", ifi.Width, ifi.Height)
        })
    }

}

var lastdatas = make(map[uint16][]byte)
var datas = make(map[uint16][]byte)
var okhash = make(map[uint16]bool)

func isok(t int) bool {
    if len(okhash) != t {
        return false
    }
    return true
}

func dataToImgFpInfo(data []byte) ImgFpInfo {
    ifi := ImgFpInfo{}
    ifi.Type = uint8(data[0])
    binary.Read(bytes.NewBuffer(data[1:5]), binary.BigEndian, &ifi.Width)
    binary.Read(bytes.NewBuffer(data[5:9]), binary.BigEndian, &ifi.Height)
    binary.Read(bytes.NewBuffer(data[9:11]), binary.BigEndian, &ifi.Dq)
    binary.Read(bytes.NewBuffer(data[11:13]), binary.BigEndian, &ifi.Zs)
    ifi.Datas = data[13:]
    if len(ifi.Datas) == 0 {
        ifi.Datas = lastdatas[ifi.Dq]
    }
    return ifi
}

type ImgFpInfo struct {
    Dsize  uint32
    Type   uint8
    Width  uint32
    Height uint32
    Dq     uint16
    Zs     uint16
    Datas  []byte
}

希望这篇文章能帮助你理解这个简单的远程传屏工具的实现原理。如果你有任何问题或者改进建议,欢迎在评论区留言!

往期部分文章列表

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
【社区内容提示】社区部分内容疑似由AI辅助生成,浏览时请结合常识与多方信息审慎甄别。
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

相关阅读更多精彩内容

友情链接更多精彩内容