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Python学习十五之CGI编程

这部分内容主要了解基本定义即可,相关使用方法,重点学习Django框架吧

什么是 CGI

CGI 目前由 NCSA 维护,NCSA 定义 CGI 如下:

CGI(Common Gateway Interface),通用网关接口,它是一段程序,运行在服务器上如:HTTP 服务器,提供同客户端 HTML 页面的接口。


网页浏览

为了更好的了解 CGI 是如何工作的,我们可以从在网页上点击一个链接或 URL 的流程:

  • 1、使用你的浏览器访问 URL 并连接到 HTTP web 服务器。
  • 2、Web 服务器接收到请求信息后会解析 URL,并查找访问的文件在服务器上是否存在,如果存在返回文件的内容,否则返回错误信息。
  • 3、浏览器从服务器上接收信息,并显示接收的文件或者错误信息。

CGI 程序可以是 Python 脚本,PERL 脚本,SHELL 脚本,C 或者 C++ 程序等。


CGI架构图

《Python学习十五之CGI编程》

Web 服务器支持及配置

在你进行 CGI 编程前,确保您的 Web 服务器支持 CGI 及已经配置了 CGI 的处理程序。

Apache 支持 CGI 配置:

设置好CGI目录:

ScriptAlias /cgi-bin/ /var/www/cgi-bin/

所有的HTTP服务器执行 CGI 程序都保存在一个预先配置的目录。这个目录被称为 CGI 目录,并按照惯例,它被命名为 /var/www/cgi-bin 目录。

CGI 文件的扩展名为 .cgi,python 也可以使用 .py 扩展名。

默认情况下,Linux 服务器配置运行的 cgi-bin 目录中为 /var/www。

如果你想指定其他运行 CGI 脚本的目录,可以修改 httpd.conf 配置文件,如下所示:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>

在 AddHandler 中添加 .py 后缀,这样我们就可以访问 .py 结尾的 python 脚本文件:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py

第一个CGI程序

我们使用 Python 创建第一个 CGI 程序,文件名为 hello.py,文件位于 /var/www/cgi-bin 目录中,内容如下:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

print "Content-type:text/html"
print                               # 空行,告诉服务器结束头部
print '<html>'
print '<head>'
print '<meta charset="utf-8">'
print '<title>Hello World - 我的第一个 CGI 程序!</title>'
print '</head>'
print '<body>'
print '<h2>Hello World! 我是来自菜鸟教程的第一CGI程序</h2>'
print '</body>'
print '</html>'

文件保存后修改 hello.py,修改文件权限为 755:

chmod 755 hello.py 

以上程序在浏览器访问 http://localhost/cgi-bin/hello.py 显示结果如下:

Hello World! 我是来自菜鸟教程的第一CGI程序

这个的hello.py脚本是一个简单的Python脚本,脚本第一行的输出内容"Content-type:text/html"发送到浏览器并告知浏览器显示的内容类型为"text/html"。

用 print 输出一个空行用于告诉服务器结束头部信息。


HTTP头部

hello.py文件内容中的" Content-type:text/html"即为HTTP头部的一部分,它会发送给浏览器告诉浏览器文件的内容类型。

HTTP头部的格式如下:

HTTP 字段名: 字段内容

例如:

Content-type: text/html

以下表格介绍了CGI程序中HTTP头部经常使用的信息:

描述
Content-type: 请求的与实体对应的MIME信息。例如: Content-type:text/html
Expires: Date 响应过期的日期和时间
Location: URL 用来重定向接收方到非请求URL的位置来完成请求或标识新的资源
Last-modified: Date 请求资源的最后修改时间
Content-length: N 请求的内容长度
Set-Cookie: String 设置Http Cookie

CGI环境变量

所有的CGI程序都接收以下的环境变量,这些变量在CGI程序中发挥了重要的作用:

变量名 描述
CONTENT_TYPE 这个环境变量的值指示所传递来的信息的MIME类型。目前,环境变量CONTENT_TYPE一般都是:application/x-www-form-urlencoded,他表示数据来自于HTML表单。
CONTENT_LENGTH 如果服务器与CGI程序信息的传递方式是POST,这个环境变量即使从标准输入STDIN中可以读到的有效数据的字节数。这个环境变量在读取所输入的数据时必须使用。
HTTP_COOKIE 客户机内的 COOKIE 内容。
HTTP_USER_AGENT 提供包含了版本数或其他专有数据的客户浏览器信息。
PATH_INFO 这个环境变量的值表示紧接在CGI程序名之后的其他路径信息。它常常作为CGI程序的参数出现。
QUERY_STRING 如果服务器与CGI程序信息的传递方式是GET,这个环境变量的值即使所传递的信息。这个信息经跟在CGI程序名的后面,两者中间用一个问号'?'分隔。
REMOTE_ADDR 这个环境变量的值是发送请求的客户机的IP地址,例如上面的192.168.1.67。这个值总是存在的。而且它是Web客户机需要提供给Web服务器的唯一标识,可以在CGI程序中用它来区分不同的Web客户机。
REMOTE_HOST 这个环境变量的值包含发送CGI请求的客户机的主机名。如果不支持你想查询,则无需定义此环境变量。
REQUEST_METHOD 提供脚本被调用的方法。对于使用 HTTP/1.0 协议的脚本,仅 GET 和 POST 有意义。
SCRIPT_FILENAME CGI脚本的完整路径
SCRIPT_NAME CGI脚本的的名称
SERVER_NAME 这是你的 WEB 服务器的主机名、别名或IP地址。
SERVER_SOFTWARE 这个环境变量的值包含了调用CGI程序的HTTP服务器的名称和版本号。例如,上面的值为Apache/2.2.14(Unix)

以下是一个简单的CGI脚本输出CGI的环境变量:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# filename:test.py

import os

print "Content-type: text/html"
print
print "<meta charset=\"utf-8\">"
print "<b>环境变量</b><br>";
print "<ul>"
for key in os.environ.keys():
    print "<li><span style='color:green'>%30s </span> : %s </li>" % (key,os.environ[key])
print "</ul>"

将以上点保存为 test.py ,并修改文件权限为 755,执行结果如下:

《Python学习十五之CGI编程》

GET和POST方法

浏览器客户端通过两种方法向服务器传递信息,这两种方法就是 GET 方法和 POST 方法。

使用GET方法传输数据

GET方法发送编码后的用户信息到服务端,数据信息包含在请求页面的URL上,以"?"号分割, 如下所示:

http://www.test.com/cgi-bin/hello.py?key1=value1&key2=value2

有关 GET 请求的其他一些注释:

  • GET 请求可被缓存
  • GET 请求保留在浏览器历史记录中
  • GET 请求可被收藏为书签
  • GET 请求不应在处理敏感数据时使用
  • GET 请求有长度限制
  • GET 请求只应当用于取回数据

使用POST方法传递数据

使用POST方法向服务器传递数据是更安全可靠的,像一些敏感信息如用户密码等需要使用POST传输数据。

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