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Python CGI

了解Python CGI是如何工作的

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：

使用你的浏览器访问URL并连接到HTTP web 服务器。
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。
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。

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：

 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 - first CGI programme！</title>')
 print ('</head>')
 print ('<body>')
 print ('<h2>Hello Word! first CGI programme</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

以上程序在浏览器上访问http://localhost/cgi-bin/hello.py，即可看到Hello Word! first CGI programme的内容。

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：

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

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：

 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://localhost/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=lidihuo&url=https://www.lidihuo.com

以下为hello_get.py文件的代码：

 # 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>立地货 CGI 模块讲解</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

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：

 # 
 print ('Content-Type: text/html')
 print ('Set-Cookie: name="lidihuo";expires=Wed, 28 Aug 2016 18:30:00 GMT')
 print ()
 print ("""
 <html>
   <head>
     <meta charset="utf-8">
     <title>立地货-www.lidihuo.com</title>
   </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。

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：

 key1=value1;key2=value2;key3=value3....

以下是一个简单的CGI检索cookie信息的程序：

 # 导入模块
 import os
 import http.cookies
 print ("Content-type: text/html")
 print ()
 print ("""
 <html>
 <head>
 <meta charset="utf-8">
 <title>立地货-www.lidihuo.com</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：

 chmod 755 cookie_get.py

通过浏览器访问：http：//localhost/cgi-bin/cookie_get.py，即可看到cookie信息

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