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Python CGI编程

发布时间:2020-07-29浏览:227评论:0



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

cgiarch


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/python3

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 Word - 我的第一个 CGI 程序!</title>')
print ('</head>')
print ('<body>')
print ('<h2>Hello Word! 我是来自教程的第一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

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_FILENAMECGI脚本的完整路径
SCRIPT_NAMECGI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

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:


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

简单的url实例:GET方法

以下是一个简单的URL,使用GET方法向hello_get.py程序发送两个参数:

/cgi-bin/test.py?name=教程&url=http://www.test.com

以下为hello_get.py文件的代码:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>0

文件保存后修改 hello_get.py,修改文件权限为 755:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>1


简单的表单实例:GET方法

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hello_get.py文件,hello_get.html 代码如下:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>2

默认情况下 cgi-bin 目录只能存放脚本文件,我们将 hello_get.html 存储在 test 目录下,修改文件权限为 755:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>3

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。

以下同样是hello_get.py ,它也可以处理浏览器提交的POST表单数据:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>0

以下为表单通过POST方法(method="post")向服务器脚本 hello_get.py 提交数据:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>5

通过CGI程序传递checkbox数据

checkbox用于提交一个或者多个选项数据,HTML代码如下:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>6

以下为 checkbox.py 文件的代码:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>7

修改 checkbox.py 权限:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>8

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:

<Directory "/var/www/cgi-bin">
   AllowOverride None
   Options +ExecCGI
   Order allow,deny
   Allow from all
</Directory>9

radiobutton.py 脚本代码如下:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py0

修改 radiobutton.py 权限:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py1

通过CGI程序传递 Textarea 数据

Textarea 向服务器传递多行数据,HTML代码如下:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py2

textarea.py 脚本代码如下:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py3

修改 textarea.py 权限:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py4

通过CGI程序传递下拉数据。

HTML 下拉框代码如下:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py5

dropdown.py 脚本代码如下所示:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py6

修改 dropdown.py 权限:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py7

CGI中使用Cookie

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。

 

cookie的语法

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:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py8
  • name=name: 需要设置cookie的值(name不能使用";"和","号),有多个name值时用 ";" 分隔,例如:name1=name1;name2=name2;name3=name3

  • expires=date: cookie的有效期限,格式: expires="Wdy,DD-Mon-YYYY HH:MM:SS"


  • path=path: 设置cookie支持的路径,如果path是一个路径,则cookie对这个目录下的所有文件及子目录生效,例如: path="/cgi-bin/",如果path是一个文件,则cookie指对这个文件生效,例如:path="/cgi-bin/cookie.cgi"。

  • domain=domain: 对cookie生效的域名。

  • secure: 如果给出此标志,表示cookie只能通过SSL协议的https服务器来传递。

  • cookie的接收是通过设置环境变量HTTP_COOKIE来实现的,CGI程序可以通过检索该变量获取cookie信息。


Cookie设置

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:

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py9

将以上代码保存到 cookie_set.py,并修改 cookie_set.py 权限:

#!/usr/bin/python3

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 Word - 我的第一个 CGI 程序!</title>')
print ('</head>')
print ('<body>')
print ('<h2>Hello Word! 我是来自教程的第一CGI程序</h2>')
print ('</body>')
print ('</html>')0

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。


检索Cookie信息

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:

#!/usr/bin/python3

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 Word - 我的第一个 CGI 程序!</title>')
print ('</head>')
print ('<body>')
print ('<h2>Hello Word! 我是来自教程的第一CGI程序</h2>')
print ('</body>')
print ('</html>')1

以下是一个简单的CGI检索cookie信息的程序:

#!/usr/bin/python3

# 导入模块
import os
import http.cookies

print ("Content-type: text/html")
print ()

print ("""
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>教程</title>
</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=Cookie.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:

#!/usr/bin/python3

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 Word - 我的第一个 CGI 程序!</title>')
print ('</head>')
print ('<body>')
print ('<h2>Hello Word! 我是来自教程的第一CGI程序</h2>')
print ('</body>')
print ('</html>')3

文件上传实例

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:

#!/usr/bin/python3

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 Word - 我的第一个 CGI 程序!</title>')
print ('</head>')
print ('<body>')
print ('<h2>Hello Word! 我是来自教程的第一CGI程序</h2>')
print ('</body>')
print ('</html>')4

save_file.py脚本文件代码如下:

#!/usr/bin/python3

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 Word - 我的第一个 CGI 程序!</title>')
print ('</head>')
print ('<body>')
print ('<h2>Hello Word! 我是来自教程的第一CGI程序</h2>')
print ('</body>')
print ('</html>')5

将以上代码保存到 save_file.py,并修改 save_file.py 权限:

#!/usr/bin/python3

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 Word - 我的第一个 CGI 程序!</title>')
print ('</head>')
print ('<body>')
print ('<h2>Hello Word! 我是来自教程的第一CGI程序</h2>')
print ('</body>')
print ('</html>')6

以上 cookie 设置颜色 。

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:

#!/usr/bin/python3

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 Word - 我的第一个 CGI 程序!</title>')
print ('</head>')
print ('<body>')
print ('<h2>Hello Word! 我是来自教程的第一CGI程序</h2>')
print ('</body>')
print ('</html>')7

文件下载对话框

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

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 Word - 我的第一个 CGI 程序!</title>')
print ('</head>')
print ('<body>')
print ('<h2>Hello Word! 我是来自教程的第一CGI程序</h2>')
print ('</body>')
print ('</html>')8

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