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Python CGI編程

CGI(Common Gateway Interface) 即通用網關接口，它是運行在服務器的一段程序，提供 Web 服務。

1. 網頁瀏覽

為了更好的了解 CGI 是如何工作的，我們可以從在網頁上點擊一個鏈接或 URL 的流程：

1、使用你的瀏覽器訪問 URL 并連接到 HTTP web 服務器。
2、Web 服務器接收到請求信息后會解析 URL，并查找訪問的文件在服務器上是否存在，如果存在返回文件的內容，否則返回錯誤信息。
3、瀏覽器從服務器上接收信息，并顯示接收的文件或者錯誤信息。

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

2. CGI架構圖

cgiarch

3. Web 服務器支持及配置

在你進行 CGI 編程前，確保您的 Web 服務器支持 CGI 及已經配置了 CGI 的處理程序。

Apache 支持 CGI 配置：

設置好CGI目錄：

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

所有的HTTP服務器執行 CGI 程序都保存在一個預先配置的目錄。這個目錄被稱為 CGI 目錄，并按照慣例，它被命名為 /var/www/cgi-bin 目錄。

CGI 文件的擴展名為 .cgi，python 也可以使用 .py 擴展名。

默認情況下，Linux 服務器配置運行的 cgi-bin 目錄中為 /var/www。

如果你想指定其他運行 CGI 腳本的目錄，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 后綴，這樣我們就可以訪問 .py 結尾的 python 腳本文件：

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py

4. 第一個CGI程序

我們使用 Python 創建第一個 CGI 程序，文件名為 hello.py，文件位于 /var/www/cgi-bin 目錄中，內容如下：

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

print "Content-type:text/html"
print                               # 空行，告訴服務器結束頭部
print ''
print ''
print '<meta charset="utf-8">'
print '<title>Hello World - 我的第一個 CGI 程序！</title>'
print ''
print ''
print '<h2>Hello World! 我是來自碩編程的第一CGI程序</h2>
'
print ''
print ''

文件保存后修改 hello.py，修改文件權限為 755：

chmod 755 hello.py

以上程序在瀏覽器訪問 http://localhost/cgi-bin/hello.py 顯示結果如下：

Hello World! 我是來自碩編程的第一CGI程序

這個的hello.py腳本是一個簡單的Python腳本，腳本第一行的輸出內容"Content-type:text/html"發送到瀏覽器并告知瀏覽器顯示的內容類型為"text/html"。

用 print 輸出一個空行用于告訴服務器結束頭部信息。

5. HTTP頭部

hello.py文件內容中的" Content-type:text/html"即為HTTP頭部的一部分，它會發送給瀏覽器告訴瀏覽器文件的內容類型。

HTTP頭部的格式如下：

HTTP 字段名: 字段內容

例如：

Content-type: text/html

以下表格介紹了CGI程序中HTTP頭部經常使用的信息：

頭	描述
Content-type:	請求的與實體對應的MIME信息。例如: Content-type:text/html
Expires: Date	響應過期的日期和時間
Location: URL	用來重定向接收方到非請求URL的位置來完成請求或標識新的資源
Last-modified: Date	請求資源的最后修改時間
Content-length: N	請求的內容長度
Set-Cookie: String	設置Http Cookie

6. CGI環境變量

所有的CGI程序都接收以下的環境變量，這些變量在CGI程序中發揮了重要的作用：

變量名	描述
CONTENT_TYPE	這個環境變量的值指示所傳遞來的信息的MIME類型。目前，環境變量CONTENT_TYPE一般都是：application/x-www-form-urlencoded,他表示數據來自于HTML表單。
CONTENT_LENGTH	如果服務器與CGI程序信息的傳遞方式是POST，這個環境變量即使從標準輸入STDIN中可以讀到的有效數據的字節數。這個環境變量在讀取所輸入的數據時必須使用。
HTTP_COOKIE	客戶機內的 COOKIE 內容。
HTTP_USER_AGENT	提供包含了版本數或其他專有數據的客戶瀏覽器信息。
PATH_INFO	這個環境變量的值表示緊接在CGI程序名之后的其他路徑信息。它常常作為CGI程序的參數出現。
QUERY_STRING	如果服務器與CGI程序信息的傳遞方式是GET，這個環境變量的值即使所傳遞的信息。這個信息經跟在CGI程序名的后面，兩者中間用一個問號'?'分隔。
REMOTE_ADDR	這個環境變量的值是發送請求的客戶機的IP地址，例如上面的192.168.1.67。這個值總是存在的。而且它是Web客戶機需要提供給Web服務器的唯一標識，可以在CGI程序中用它來區分不同的Web客戶機。
REMOTE_HOST	這個環境變量的值包含發送CGI請求的客戶機的主機名。如果不支持你想查詢，則無需定義此環境變量。
REQUEST_METHOD	提供腳本被調用的方法。對于使用 HTTP/1.0 協議的腳本，僅 GET 和 POST 有意義。
SCRIPT_FILENAME	CGI腳本的完整路徑
SCRIPT_NAME	CGI腳本的的名稱
SERVER_NAME	這是你的 WEB 服務器的主機名、別名或IP地址。
SERVER_SOFTWARE	這個環境變量的值包含了調用CGI程序的HTTP服務器的名稱和版本號。例如，上面的值為Apache/2.2.14(Unix)

以下是一個簡單的CGI腳本輸出CGI的環境變量：

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

import os

print "Content-type: text/html"
print
print "<meta charset="\"utf-8\"">"
print "<b>環境變量</b> ";
print "<ul>"
for key in os.environ.keys():
    print "<li>%30s  : %s </li>
" % (key,os.environ[key])
print "</ul>
"

將以上點保存為 test.py ,并修改文件權限為 755，執行結果如下：

7. GET和POST方法

瀏覽器客戶端通過兩種方法向服務器傳遞信息，這兩種方法就是 GET 方法和 POST 方法。

1) 使用GET方法傳輸數據

GET方法發送編碼后的用戶信息到服務端，數據信息包含在請求頁面的URL上，以"?"號分割, 如下所示：

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

有關 GET 請求的其他一些注釋：

GET 請求可被緩存
GET 請求保留在瀏覽器歷史記錄中
GET 請求可被收藏為書簽
GET 請求不應在處理敏感數據時使用
GET 請求有長度限制
GET 請求只應當用于取回數據

2) 簡單的url實例：GET方法

以下是一個簡單的URL，使用GET方法向hello_get.py程序發送兩個參數：

/cgi-bin/test.py?name=碩編程&url=http://www.090948.com

以下為hello_get.py文件的代碼：

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

# filename：test.py

# CGI處理模塊
import cgi, cgitb 

# 創建 FieldStorage 的實例化
form = cgi.FieldStorage() 

# 獲取數據
site_name = form.getvalue('name')
site_url  = form.getvalue('url')

print "Content-type:text/html"
print
print ""
print ""
print "<meta charset="\"utf-8\"">"
print "<title>碩編程 CGI 測試實例</title>"
print ""
print ""
print "<h2>%s官網：%s</h2>
" % (site_name, site_url)
print ""
print ""

文件保存后修改 hello_get.py，修改文件權限為 755：

chmod 755 hello_get.py

3）簡單的表單實例：GET方法

以下是一個通過HTML的表單使用GET方法向服務器發送兩個數據，提交的服務器腳本同樣是hello_get.py文件，hello_get.html 代碼如下：

 <meta charset="utf-8"> <title>碩編程(yapf.com)</title> <form action="/cgi-bin/hello_get.py" method="get"> 站點名稱: <input type="text" name="name" />  


站點 URL: <input type="text" name="url" /> <input type="submit" value="提交" /> </form>

默認情況下 cgi-bin 目錄只能存放腳本文件，我們將 hello_get.html 存儲在 test 目錄下，修改文件權限為 755：

chmod 755 hello_get.html

Gif 演示如下所示：

4）使用POST方法傳遞數據

使用POST方法向服務器傳遞數據是更安全可靠的，像一些敏感信息如用戶密碼等需要使用POST傳輸數據。

以下同樣是hello_get.py ，它也可以處理瀏覽器提交的POST表單數據:

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

# CGI處理模塊
import cgi, cgitb 

# 創建 FieldStorage 的實例化
form = cgi.FieldStorage() 

# 獲取數據
site_name = form.getvalue('name')
site_url  = form.getvalue('url')

print "Content-type:text/html"
print
print ""
print ""
print "<meta charset="\"utf-8\"">"
print "<title>碩編程 CGI 測試實例</title>"
print ""
print ""
print "<h2>%s官網：%s</h2>
" % (site_name, site_url)
print ""
print ""

以下為表單通過POST方法（method="post"）向服務器腳本 hello_get.py 提交數據:

 <meta charset="utf-8"> <title>碩編程(yapf.com)</title> <form action="/cgi-bin/hello_get.py" method="post"> 站點名稱: <input type="text" name="name" />  


站點 URL: <input type="text" name="url" /> <input type="submit" value="提交" /> </form>

Gif 演示如下所示：

5）通過CGI程序傳遞checkbox數據

checkbox用于提交一個或者多個選項數據，HTML代碼如下：

 <meta charset="utf-8"> <title>碩編程(yapf.com)</title> <form action="/cgi-bin/checkbox.py" method="POST" target="_blank"> <input type="checkbox" name="yapf" value="on" /> 碩編程<input type="checkbox" name="google" value="on" /> Google<input type="submit" value="選擇站點" /> </form>

以下為 checkbox.py 文件的代碼：

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

# 引入 CGI 處理模塊 
import cgi, cgitb 

# 創建 FieldStorage的實例 
form = cgi.FieldStorage() 

# 接收字段數據
if form.getvalue('google'):
   google_flag = "是"
else:
   google_flag = "否"

if form.getvalue('yapf'):
   yapf_flag = "是"
else:
   yapf_flag = "否"

print "Content-type:text/html"
print
print ""
print ""
print "<meta charset="\"utf-8\"">"
print "<title>碩編程 CGI 測試實例</title>"
print ""
print ""
print "<h2> 碩編程是否選擇了 : %s</h2>
" % yapf_flag
print "<h2> Google 是否選擇了 : %s</h2>
" % google_flag
print ""
print ""

修改 checkbox.py 權限：

chmod 755 checkbox.py

瀏覽器訪問 Gif 演示圖：

6）通過CGI程序傳遞Radio數據

Radio 只向服務器傳遞一個數據，HTML代碼如下：

 <meta charset="utf-8"> <title>碩編程(yapf.com)</title> <form action="/cgi-bin/radiobutton.py" method="post" target="_blank"> <input type="radio" name="site" value="yapf" /> 碩編程<input type="radio" name="site" value="google" /> Google<input type="submit" value="提交" /> </form>

radiobutton.py 腳本代碼如下：

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

# 引入 CGI 處理模塊 
import cgi, cgitb 

# 創建 FieldStorage的實例 
form = cgi.FieldStorage() 

# 接收字段數據
if form.getvalue('site'):
   site = form.getvalue('site')
else:
   site = "提交數據為空"

print "Content-type:text/html"
print
print ""
print ""
print "<meta charset="\"utf-8\"">"
print "<title>碩編程 CGI 測試實例</title>"
print ""
print ""
print "<h2> 選中的網站是 %s</h2>
" % site
print ""
print ""

修改 radiobutton.py 權限：

chmod 755 radiobutton.py

瀏覽器訪問 Gif 演示圖：

7）通過CGI程序傳遞 Textarea 數據

Textarea 向服務器傳遞多行數據，HTML代碼如下：

 <meta charset="utf-8"> <title>碩編程(yapf.com)</title> <form action="/cgi-bin/textarea.py" method="post" target="_blank"> <textarea name="textcontent" cols="40" rows="4">在這里輸入內容...</textarea> <input type="submit" value="提交" /> </form>

textarea.py 腳本代碼如下：

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

# 引入 CGI 處理模塊 
import cgi, cgitb 

# 創建 FieldStorage的實例 
form = cgi.FieldStorage() 

# 接收字段數據
if form.getvalue('textcontent'):
   text_content = form.getvalue('textcontent')
else:
   text_content = "沒有內容"

print "Content-type:text/html"
print
print ""
print "";
print "<meta charset="\"utf-8\"">"
print "<title>碩編程 CGI 測試實例</title>"
print ""
print ""
print "<h2> 輸入的內容是：%s</h2>
" % text_content
print ""
print ""

修改 textarea.py 權限：

chmod 755 textarea.py

瀏覽器訪問 Gif 演示圖：

8）通過CGI程序傳遞下拉數據。

HTML 下拉框代碼如下：

 <meta charset="utf-8"> <title>碩編程(yapf.com)</title> <form action="/cgi-bin/dropdown.py" method="post" target="_blank"> <select name="dropdown"> <option value="yapf" selected="">碩編程</option> <option value="google">Google</option> </select> <input type="submit" value="提交" /> </form>

dropdown.py 腳本代碼如下所示：

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

# 引入 CGI 處理模塊 
import cgi, cgitb 

# 創建 FieldStorage的實例 
form = cgi.FieldStorage() 

# 接收字段數據
if form.getvalue('dropdown'):
   dropdown_value = form.getvalue('dropdown')
else:
   dropdown_value = "沒有內容"

print "Content-type:text/html"
print
print ""
print ""
print "<meta charset="\"utf-8\"">"
print "<title>碩編程 CGI 測試實例</title>"
print ""
print ""
print "<h2> 選中的選項是：%s</h2>
" % dropdown_value
print ""
print ""

修改 dropdown.py 權限：

chmod 755 dropdown.py

瀏覽器訪問 Gif 演示圖：

8. CGI中使用Cookie

在 http 協議一個很大的缺點就是不對用戶身份的進行判斷，這樣給編程人員帶來很大的不便，而 cookie 功能的出現彌補了這個不足。

cookie 就是在客戶訪問腳本的同時，通過客戶的瀏覽器，在客戶硬盤上寫入紀錄數據，當下次客戶訪問腳本時取回數據信息，從而達到身份判別的功能，cookie 常用在身份校驗中。

1）cookie的語法

http cookie的發送是通過http頭部來實現的，他早于文件的傳遞，頭部set-cookie的語法如下：

Set-cookie:name=name;expires=date;path=path;domain=domain;secure

name=name: 需要設置cookie的值(name不能使用";"和","號),有多個name值時用 ";" 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: 設置cookie支持的路徑,如果path是一個路徑，則cookie對這個目錄下的所有文件及子目錄生效，例如： path="/cgi-bin/"，如果path是一個文件，則cookie指對這個文件生效，例如：path="/cgi-bin/cookie.cgi"。
domain=domain: 對cookie生效的域名，例如：domain="www.090948.com"
secure: 如果給出此標志，表示cookie只能通過SSL協議的https服務器來傳遞。
cookie的接收是通過設置環境變量HTTP_COOKIE來實現的，CGI程序可以通過檢索該變量獲取cookie信息。

9. Cookie設置

Cookie的設置非常簡單，cookie會在http頭部單獨發送。以下實例在cookie中設置了name 和 expires：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 
print 'Content-Type: text/html'
print 'Set-Cookie: name="碩編程";expires=Wed, 28 Aug 2016 18:30:00 GMT'
print
print """

    
        <meta charset="utf-8">         <title>碩編程(yapf.com)</title>     
    
        <h1>Cookie set OK!</h1>
    

"""

將以上代碼保存到 cookie_set.py，并修改 cookie_set.py 權限：

chmod 755 cookie_set.py

以上實例使用了 Set-Cookie 頭信息來設置Cookie信息，可選項中設置了Cookie的其他屬性，如過期時間Expires，域名Domain，路徑Path。這些信息設置在 "Content-type:text/html"之前。

10. 檢索Cookie信息

Cookie信息檢索頁非常簡單，Cookie信息存儲在CGI的環境變量HTTP_COOKIE中，存儲格式如下：

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

以下是一個簡單的CGI檢索cookie信息的程序：

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

# 導入模塊
import os
import Cookie

print "Content-type: text/html"
print

print """<meta charset="utf-8"> <title>碩編程(yapf.com)</title> <h1>讀取cookie信息</h1>
"""

if 'HTTP_COOKIE' in os.environ:
    cookie_string=os.environ.get('HTTP_COOKIE')
    c=Cookie.SimpleCookie()
    c.load(cookie_string)

    try:
        data=c['name'].value
        print "cookie data: "+data+"
"
    except KeyError:
        print "cookie 沒有設置或者已過期
"
print """



"""

將以上代碼保存到 cookie_get.py，并修改 cookie_get.py 權限：

chmod 755 cookie_get.py

以上 cookie 設置顏色 Gif 如下所示：

1）文件上傳實例

HTML設置上傳文件的表單需要設置 enctype 屬性為 multipart/form-data，代碼如下所示：

 <meta charset="utf-8"> <title>碩編程(yapf.com)</title>  <form enctype="multipart/form-data" action="/cgi-bin/save_file.py" method="post">    選中文件: <input type="file" name="filename" />
   <input type="submit" value="上傳" />
   </form>

save_file.py腳本文件代碼如下：

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

import cgi, os
import cgitb; cgitb.enable()

form = cgi.FieldStorage()

# 獲取文件名
fileitem = form['filename']

# 檢測文件是否上傳
if fileitem.filename:
   # 設置文件路徑 
   fn = os.path.basename(fileitem.filename)
   open('/tmp/' + fn, 'wb').write(fileitem.file.read())

   message = '文件 "' + fn + '" 上傳成功'
   
else:
   message = '文件沒有上傳'
   
print """\
Content-Type: text/html\n<meta charset="utf-8"> <title>碩編程(yapf.com)</title>    %s
""" % (message,)

將以上代碼保存到 save_file.py，并修改 save_file.py 權限：

chmod 755 save_file.py

以上 cookie 設置顏色 Gif 如下所示：

如果你使用的系統是Unix/Linux，你必須替換文件分隔符，在window下只需要使用open()語句即可：

fn = os.path.basename(fileitem.filename.replace("\\", "/" ))

11. 文件下載對話框

我們先在當前目錄下創建 foo.txt 文件，用于程序的下載。

文件下載通過設置HTTP頭信息來實現，功能代碼如下：

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

# HTTP 頭部
print "Content-Disposition: attachment; filename=\"foo.txt\"";
print
# 打開文件
fo = open("foo.txt", "rb")

str = fo.read();
print str

# 關閉文件
fo.close()

下一節：Python 操作 MySQL

Python 教程

Python基礎

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Python CGI編程

1. 網頁瀏覽

2. CGI架構圖

3. Web 服務器支持及配置

4. 第一個CGI程序

5. HTTP頭部

6. CGI環境變量

7. GET和POST方法

1) 使用GET方法傳輸數據

2) 簡單的url實例：GET方法

3） 簡單的表單實例：GET方法

4） 使用POST方法傳遞數據

5） 通過CGI程序傳遞checkbox數據

6） 通過CGI程序傳遞Radio數據

7） 通過CGI程序傳遞 Textarea 數據

8）通過CGI程序傳遞下拉數據。

8. CGI中使用Cookie

1）cookie的語法

9. Cookie設置

10. 檢索Cookie信息

1）文件上傳實例

11. 文件下載對話框

下一節：Python 操作 MySQL

Python 教程

3）簡單的表單實例：GET方法

4）使用POST方法傳遞數據

5）通過CGI程序傳遞checkbox數據

6）通過CGI程序傳遞Radio數據

7）通過CGI程序傳遞 Textarea 數據