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。
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:
CGI 程序可以是 Python 脚本,PERL 脚本,SHELL 脚本,C 或者 C++ 程序等。
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(这里使用PHPstudy集成的Apache):
打开Apache的配置文件httpd-conf
,在文件中找到如下内容:
首先找到ScriptAlias(图片内容为已经修改过的值,默认值应该有所不同而且是被注释掉的)
修改为项目地址ScriptAlias /cgi-bin/ "F:/phpstudy/phpstudy_pro/WWW/webpy"
(之前的项目都放在F:/phpstudy/phpstudy_pro/WWW/
下,这个文件夹是PHPstudy的apache默认项目文件夹,将路径改为这样可以方便localhost访问)。
然后找到Directory,将其修改为
<Directory "F:/phpstudy/phpstudy_pro/WWW/webpy">
AllowOverride None
Options +ExecCGI
Order allow,deny
Allow from all
</Directory>
注意:这里的路径和上面设置的路径是一样的。
接着找到AddHandler
添加.py
。使apache识别.py文件为cgi程序(图中已添加)。
接下来我们就可以在webpy文件夹下写pythonCGI程序了。
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/python3
# 请注意第一行代码,在linux中需要在py文件中正确指定python解释器的路径才能运行
# 在Windows中使用Python CGI文件也需要正确指定python解释器的路径才能运行
#coding=utf-8
print("Content-type:text/html") # 指定返回的类型,没有这行代码会报错
print() # 空行,告诉服务器结束头部
# 以下是要返回的HTML正文
print ('<html>')
print ('<head>')
print ('<title>Hello Word - 我的第一个 CGI 程序!</title>')
print ('</head>')
print ('<body>')
print ('<h2>Hello Word! 我的第一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(linux和macos需要在webpy文件夹下使用下面的命令来修改文件读写权限,在Windows环境下需要修改文件的读写权限):
chmod 755 hello.py
以上程序在浏览器访问显示结果如下:
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。
注:如果此处出现乱码,可以在打印html的时候打印,在下文部分代码中有所体现(注意,这里不使用UTF-8的原因是小编在这里使用utf-8出现乱码,这是因为小编的系统是Windows系统,系统默认字符集是GBK,所以会出现乱码)。
另外:请注意第一行代码,在linux中需要在py文件中正确指定python解释器的路径才能运行 。在Windows中使用Python CGI文件也需要正确指定python解释器的路径才能运行
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:
头 | 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 |
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/python3
#coding=utf-8
import os
print ("Content-type: text/html")
print ()
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:
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。
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://localhost/webpy/test.py?key1=value1&key2=value2
有关 GET 请求的其他一些注释:
以下是一个简单的 URL,使用 GET 方法向 test_get.py 程序发送两个参数:
http://localhost/webpy/test_get.py?name=W3Cschool教程&url=http://www.w3cschool.cn
以下为 test_get.py 文件的代码:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
# CGI处理模块
import cgi, cgitb
# 创建 FieldStorage 的实例化
form = cgi.FieldStorage()
# 获取数据
site_name = form.getvalue('name')
site_url = form.getvalue('url')
print ("Content-type:text/html")
print ()
print ("<html>")
print ("<head>")
print ("<title>W3Cschool教程 CGI 测试实例</title>")
print ("</head>")
print ("<body>")
print ("<h2>%s官网:%s</h2>" % (site_name, site_url))
print ("</body>")
print ("</html>")
文件保存后修改 hello_get.py,修改文件权限为 755:
chmod 755 hello_get.py
浏览器请求输出结果:
以下是一个通过 HTML 的表单使用 GET 方法向服务器发送两个数据,提交的服务器脚本同样是 test_get.py 文件,hello_get.html 代码如下:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/webpy/test_get.py" method="get">
站点名称: <input type="text" name="name"> <br />
站点 URL: <input type="text" name="url" />
<input type="submit" value="提交" />
</form>
</body>
</html>
默认情况下 webpy 目录只能存放脚本文件,我们将 hello_get.html 存储在 WWW 目录下,修改文件权限为 755:
chmod 755 hello_get.html
Gif 演示如下所示:
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。
以下同样是 test_get.py ,它也可以处理浏览器提交的 POST 表单数据:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
# CGI处理模块
import cgi, cgitb
# 创建 FieldStorage 的实例化
form = cgi.FieldStorage()
# 获取数据
site_name = form.getvalue('name')
site_url = form.getvalue('url')
print ("Content-type:text/html")
print ()
print ("<html>")
print ("<head>")
print ("<meta charset=\"utf-8\">")
print ("<title>W3Cschool教程 CGI 测试实例</title>")
print ("</head>")
print ("<body>")
print ("<h2>%s官网:%s</h2>" % (site_name, site_url))
print ("</body>")
print ("</html>")
以下为表单通过 POST 方法(method="post")向服务器脚本 test_get.py 提交数据:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/webpy/hello_get.py" method="post">
站点名称: <input type="text" name="name"> <br />
站点 URL: <input type="text" name="url" />
<input type="submit" value="提交" />
</form>
</body>
</html>
</form>
Gif 演示如下所示:
checkbox 用于提交一个或者多个选项数据,HTML 代码如下:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/webpy/checkbox.py" method="POST" target="_blank">
<input type="checkbox" name="youj" value="on" /> W3Cschool教程
<input type="checkbox" name="google" value="on" /> Google
<input type="submit" value="选择站点" />
</form>
</body>
</html>
以下为 checkbox.py 文件的代码:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
# 引入 CGI 处理模块
import cgi, cgitb
# 创建 FieldStorage的实例
form = cgi.FieldStorage()
# 接收字段数据
if form.getvalue('google'):
google_flag = "是"
else:
google_flag = "否"
if form.getvalue('youj'):
youj_flag = "是"
else:
youj_flag = "否"
print ("Content-type:text/html")
print ()
print ("<html>")
print ("<head>")
print ("<title>W3Cschool教程 CGI 测试实例</title>")
print ("</head>")
print ("<body>")
print ("<h2> W3Cschool教程是否选择了 : %s</h2>" % youj_flag)
print ("<h2> Google 是否选择了 : %s</h2>" % google_flag)
print ("</body>")
print ("</html>")
修改 checkbox.py 权限:
chmod 755 checkbox.py
浏览器访问 Gif 演示图:
通过 CGI 程序传递 Radio 数据
Radio 只向服务器传递一个数据,HTML 代码如下:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/webpy/radiobutton.py" method="post" target="_blank">
<input type="radio" name="site" value="W3Cschool教程" /> W3Cschool教程<input type="radio" name="site" value="google" /> Google
<input type="submit" value="提交" />
</form>
</body>
</html>
radiobutton.py 脚本代码如下:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
# 引入 CGI 处理模块
import cgi, cgitb
# 创建 FieldStorage的实例
form = cgi.FieldStorage()
# 接收字段数据
if form.getvalue('site'):
site = form.getvalue('site')
else:
site = "提交数据为空"
print ("Content-type:text/html")
print ()
print ("<html>")
print ("<head>")
print ("<title>W3Cschool教程 CGI 测试实例</title>")
print ("</head>")
print ("<body>")
print ("<h2> 选中的网站是 %s</h2>" % site)
print ("</body>")
print ("</html>")
修改 radiobutton.py 权限:
chmod 755 radiobutton.py
浏览器访问 Gif 演示图:
Textarea 向服务器传递多行数据,HTML 代码如下:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/webpy/textarea.py" method="post" target="_blank">
<textarea name="textcontent" cols="40" rows="4">
在这里输入内容...
</textarea>
<input type="submit" value="提交" />
</form>
</body>
</html>
textarea.py 脚本代码如下:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
# 引入 CGI 处理模块
import cgi, cgitb
# 创建 FieldStorage的实例
form = cgi.FieldStorage()
# 接收字段数据
if form.getvalue('textcontent'):
text_content = form.getvalue('textcontent')
else:
text_content = "没有内容"
print ("Content-type:text/html")
print ()
print ("<html>")
print ("<head>")
print ("<title>W3Cschool教程 CGI 测试实例</title>")
print ("</head>")
print ("<body>")
print ("<h2> 输入的内容是:%s</h2>" % text_content)
print ("</body>")
print ("</html>")
修改 textarea.py 权限:
chmod 755 textarea.py
浏览器访问 Gif 演示图:
HTML 下拉框代码如下:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/webpy/dropdown.py" method="post" target="_blank">
<select name="dropdown">
<option value="W3Cschool教程" selected>W3Cschool教程</option>
<option value="google">Google</option>
</select>
<input type="submit" value="提交"/>
</form>
</body>
</html>
dropdown.py 脚本代码如下所示:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
# 引入 CGI 处理模块
import cgi, cgitb
# 创建 FieldStorage的实例
form = cgi.FieldStorage()
# 接收字段数据
if form.getvalue('dropdown'):
dropdown_value = form.getvalue('dropdown')
else:
dropdown_value = "没有内容"
print ("Content-type:text/html")
print ()
print ("<html>")
print ("<head>")
print ("<meta charset=\"utf-8\">")
print ("<title>W3Cschool教程 CGI 测试实例</title>")
print ("</head>")
print ("<body>")
print ("<h2> 选中的选项是:%s</h2>" % dropdown_value)
print ("</body>")
print ("</html>")
修改 dropdown.py 权限:
chmod 755 dropdown.py
浏览器访问 Gif 演示图:
在 http 协议一个很大的缺点就是不对用户身份的进行判断,这样给编程人员带来很大的不便,而 cookie 功能的出现弥补了这个不足。
cookie 就是在客户访问脚本的同时,通过客户的浏览器,在客户硬盘上写入纪录数据 ,当下次客户访问脚本时取回数据信息,从而达到身份判别的功能,cookie 常用在身份校验中。
http cookie 的发送是通过 http 头部来实现的,他早于文件的传递,头部set-cookie 的语法如下:
Set-cookie:name=name;expires=date;path=path;domain=domain;secure
Cookie 的设置非常简单,cookie 会在 http 头部单独发送。以下实例在 cookie 中设置了name 和 expires:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
print ('Content-Type: text/html')
print ()
print ("""
<html>
<head>
<meta charset="gbk">
</head>
<body>
<h1>Cookie set OK!</h1>
</body>
</html>
""")
将以上代码保存到 cookie_set.py,并修改 cookie_set.py 权限:
chmod 755 cookie_set.py
以上实例使用了 Set-Cookie 头信息来设置 Cookie 信息,可选项中设置了 Cookie 的其他属性,如过期时间 Expires,域名 Domain,路径 Path。这些信息设置在 "Content-type:text/html"之前。
注意:cookie不能存放中文,本文采用英文例子,如果要使用中文可以使用后端编码(可以采用utf-8等编码,python和JavaScript都有提供响应的编解码的功能),传到前端后再将其解码即可。
Cookie 信息检索页非常简单,Cookie 信息存储在 CGI 的环境变量 HTTP_COOKIE 中,存储格式如下:
key1=value1;key2=value2;key3=value3....
以下是一个简单的 CGI 检索 cookie 信息的程序:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
# 导入模块
import os
import http.cookies
print ("Content-type: text/html")
print ()
print ("""
<html>
<head>
<meta charset="gbk">
</head>
<body>
<h1>读取cookie信息</h1>
""")
if 'HTTP_COOKIE' in os.environ:
cookie_string=os.environ.get('HTTP_COOKIE')
c=http.cookies.SimpleCookie()
c.load(cookie_string)
try:
data=c['name'].value
print ("cookie data: "+data+"<br>")
except KeyError:
print ("cookie 没有设置或者已过去<br>")
print ("""
</body>
</html>
""")
将以上代码保存到 cookie_get.py,并修改 cookie_get.py 权限:
chmod 755 cookie_get.py
以上 cookie 设置的Gif 如下所示:
HTML 设置上传文件的表单需要设置 enctype 属性为 multipart/form-data,代码如下所示:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form enctype="multipart/form-data"
action="/webpy/save_file.py" method="post">
<p>选中文件: <input type="file" name="filename" /></p>
<p><input type="submit" value="上传" /></p>
</form>
</body>
</html>
save_file.py 脚本文件代码如下:
#!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
import cgi, os
import cgitb
cgitb.enable()
form = cgi.FieldStorage()
# 获取文件名
fileitem = form['filename']
# 检测文件是否上传
if fileitem.filename:
# 设置文件路径
fn = os.path.basename(fileitem.filename)
open(os.getcwd()+'/tmp/' + fn, 'wb').write(fileitem.file.read())
message = '文件 "' + fn + '" 上传成功'
else:
message = '文件没有上传'
print ("Content-type: text/html")
print ()
print ("""
<html>
<head>
<meta charset="gbk">
</head>
<body>
<p>%s</p>
</body>
</html>
""" % (message,))
将以上代码保存到 save_file.py,并修改 save_file.py 权限:
chmod 755 save_file.py
以上文件上传代码 Gif 如下所示:
如果你使用的系统是 Unix/Linux,你必须替换文件分隔符,在 window 下只需要使用open() 语句即可:
fn = os.path.basename(fileitem.filename.replace("\\", "/" ))
另外,请注意在webpy下创建一个tmp文件夹,不然上传的时候会报错
我们先在当前目录下创建 foo.txt 文件,用于程序的下载。
文件下载通过设置 HTTP 头信息来实现,功能代码如下:
#!/usr/bin/python3
# HTTP 头部
print ("Content-Disposition: attachment; filename=\"foo.txt\"")
print ()
# 打开文件
fo = open("foo.txt", "rb")
str = fo.read();
print (str)
# 关闭文件
fo.close()