Python 3 - CGI编程

通用网关接口(CGI)是一组标准，用于定义如何在Web服务器和自定义脚本之间交换信息. CGI规范目前由NCSA维护.

什么是CGI？

• 公共网关接口(CGI)是外部网关程序与HTTP服务器等信息服务器接口的标准.

• 当前版本为CGI/1.1和CGI/1.2正在进行中.

网页浏览

要理解CGI，让我们看看当我们点击超链接浏览特定网页或网址时会发生什么.

• 您的浏览器联系HTTP Web服务器并要求提供URL，即文件名.

• Web服务器解析URL并查找文件名.如果它发现该文件然后将其发送回浏览器，否则会发送一条错误消息，指出您请求了错误的文件.

• Web浏览器从Web获取响应服务器并显示收到的文件或错误消息.

但是，可以设置HTTP服务器以便每当文件时在某个目录中请求不发回文件;相反，它作为一个程序执行，无论该程序输出什么，都会被发回给您的浏览器进行显示.此功能称为公共网关接口或CGI，程序称为CGI脚本.这些CGI程序可以是Python脚本，PERL脚本，Shell脚本，C或C ++程序等.

CGI架构图

Web服务器支持和配置

在继续CGI编程之前，请创建确保您的Web服务器支持CGI，并且它配置为处理CGI程序. HTTP服务器要执行的所有CGI程序都保存在预先配置的目录中.此目录称为CGI目录，按照惯例，它名为/var/www/cgi-bin.按照惯例，CGI文件的扩展名为. cgi，但你也可以保存你的文件扩展名为 .py .

默认情况下，Linux服务器配置为只运行/var/www中cgi-bin目录中的脚本.如果要指定任何其他目录来运行CGI脚本，请在httpd.conf文件中注释以下行 :

   AllowOverride None   Options ExecCGI   Order allow,deny   Allow from allOptions All

在这里，我们假设您已成功运行Web Server，并且您可以运行任何其他CGI程序，如Perl或Shell等.

第一个CGI程序

这是一个简单的链接，它链接到一个名为 hello.py .此文件保存在/var/www/cgi-bin目录中，并具有以下内容.在运行CGI程序之前，请确保使用 chmod 755 hello.py UNIX命令更改文件模式以使文件可执行.

#!/usr/bin/pythonprint ("Content-type:text/html\r\n\r\n")print ('')print ('')print ('')print ('')print ('')print ('
Hello Word! This is my first CGI program
')print ('')print ('')

注意 : 脚本中的第一行必须是Python可执行文件的路径.在Linux中它应该是＃！/usr/bin/python3

在你的浏览器中输入以下URL

http://localhost:8080https://www.tutorialspoint.com/cgi-bin/hello.py

Hello Word! This is my first CGI program

这个hello.py脚本是一个简单的Python脚本，它将输出写入STDOUT文件，即屏幕.有一个重要的额外功能可用于打印第一行内容类型:text/html \\\\\\\ .此行被发送回浏览器，它指定要在浏览器屏幕上显示的内容类型.

现在你必须已经理解了CGI的基本概念，你可以编写许多复杂的CGI使用Python的程序.此脚本还可以与任何其他外部系统交互以交换信息，例如RDBMS.

HTTP标头

行内容类型: text/html\r\n\r\n是HTTP标头的一部分，发送到浏览器以了解内容.所有HTTP标头将采用以下形式 :

HTTP Field Name: Field ContentFor ExampleContent-type: text/html\r\n\r\n

还有其他一些重要的HTTP标头，你可以将在CGI编程中经常使用.

CGI环境变量

所有CGI程序可以访问以下环境变量.这些变量在编写任何CGI程序时都起着重要作用.

这里是一个小的CGI程序，列出所有的CGI变量.点击此链接查看结果获取环境

#!/usr/bin/pythonimport osprint ("Content-type: text/html\r\n\r\n");print ("Environment<\br>");for param in os.environ.keys():   print ("%20s: %s<\br>" % (param, os.environ[param]))

GET和POST方法

当你需要传递一些信息时，你必须遇到很多情况从您的浏览器到Web服务器，最终到您的CGI程序.最常见的是，浏览器使用两种方法将这些信息传递给Web服务器.这些方法是GET方法和POST方法.

使用GET方法传递信息

GET方法发送附加到页面请求的编码用户信息.页面和编码信息由？分隔.字符如下 :

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

• GET方法是默认方法将信息从浏览器传递到Web服务器，它会生成一个长字符串，显示在浏览器的位置:框中.

• 如果您有密码，请不要使用GET方法或者传递给服务器的其他敏感信息.

• GET方法有大小限制:在请求字符串中只能发送1024个字符.

• GET方法使用QUERY_STRING标头发送信息，并可通过QUERY_STRING环境变量在CGI程序中访问.

您可以通过简单地连接键和值对以及任何URL来传递信息，也可以使用HTML< FORM>使用GET方法传递信息的标签.

简单URL示例:获取方法

这是一个简单的URL，它将两个值传递给hello_get.py程序使用GET方法.

https://www.tutorialspoint.com/cgi-bin/hello_get.py?first_name=ZARA&last_name=ALI

下面是 hello_get.py 脚本，用于处理Web浏览器提供的输入.我们将使用 cgi 模块，这使得访问传递信息非常容易&减去;

#!/usr/bin/python# Import modules for CGI handling import cgi, cgitb # Create instance of FieldStorage form = cgi.FieldStorage() # Get data from fieldsfirst_name = form.getvalue('first_name')last_name  = form.getvalue('last_name')print ("Content-type:text/html\r\n\r\n")print ("")print ("")print ("")print ("")print ("")print ("
Hello %s %s
" % (first_name, last_name))print ("")print ("")

这会产生以下结果 :

Hello ZARA ALI

简单表格示例:GET方法

此示例使用HTML FORM和提交按钮传递两个值.我们使用相同的CGI脚本hello_get.py来处理此输入.

   First Name:      Last Name:    

以下是上述表格的实际输出，您输入名字和姓氏，然后点击提交按钮查看结果.

使用POST方法传递信息

将信息传递给CGI程序的一种更可靠的方法是POST方法.这以与GET方法完全相同的方式打包信息，而不是在a之后将其作为文本字符串发送？在URL中，它将其作为单独的消息发送.此消息以标准输入的形式进入CGI脚本.

下面是同样的hello_get.py脚本，它处理GET和POST方法.

#!/usr/bin/python# Import modules for CGI handling import cgi, cgitb # Create instance of FieldStorage form = cgi.FieldStorage() # Get data from fieldsfirst_name = form.getvalue('first_name')last_name  = form.getvalue('last_name')print "Content-type:text/html\r\n\r\n"print ""print ""print ""print ""print ""print "
Hello %s %s
" % (first_name, last_name)print ""print ""

让我们再次采用与上面相同的示例，它使用HTML FORM和提交按钮传递两个值.我们使用相同的CGI脚本hello_get.py来处理此输入.

First Name: Last Name: 

以下是上述表格的实际输出.您输入名字和姓氏，然后单击提交按钮以查看结果.

将复选框数据传递给CGI程序

复选框是当需要选择多个选项时使用.

以下是带有两个复选框和减号的表单的示例HTML代码;

    Maths    Physics   

此代码的结果如下形式 :

下面是checkbox.cgi脚本处理网页浏览器为复选框按钮提供的输入.

#!/usr/bin/python# Import modules for CGI handling import cgi, cgitb # Create instance of FieldStorage form = cgi.FieldStorage() # Get data from fieldsif form.getvalue('maths'):   math_flag = "ON"else:   math_flag = "OFF"if form.getvalue('physics'):   physics_flag = "ON"else:   physics_flag = "OFF"print "Content-type:text/html\r\n\r\n"print ""print ""print ""print ""print ""print "
 CheckBox Maths is : %s
" % math_flagprint "
 CheckBox Physics is : %s
" % physics_flagprint ""print ""

将单选按钮数据传递给CGI程序

当只需要选择一个选项时，使用单选按钮.

以下是带有两个单选按钮的表单的示例HTML代码 :

    Maths    Physics   

此代码的结果如下形式 :

以下是radiobutton.py脚本处理网页浏览器为单选按钮提供的输入 :

#!/usr/bin/python# Import modules for CGI handling import cgi, cgitb # Create instance of FieldStorage form = cgi.FieldStorage() # Get data from fieldsif form.getvalue('subject'):   subject = form.getvalue('subject')else:   subject = "Not set"print "Content-type:text/html\r\n\r\n"print ""print ""print ""print ""print ""print "
 Selected Subject is %s
" % subjectprint ""print ""

将文本区域数据传递给CGI程序

当多行文本必须传递给CGI时使用TEXTAREA元素程序.

以下是带有TEXTAREA框和减号的表单的示例HTML代码;

         Type your text here...      

此代码的结果如下形式 :

下面是textarea.cgi脚本处理web浏览器给出的输入 :

#!/usr/bin/python# Import modules for CGI handling import cgi, cgitb # Create instance of FieldStorage form = cgi.FieldStorage() # Get data from fieldsif form.getvalue('textcontent'):   text_content = form.getvalue('textcontent')else:   text_content = "Not entered"print "Content-type:text/html\r\n\r\n"print ""print "";print ""print ""print ""print "
 Entered Text Content is %s
" % text_contentprint ""

将下拉框数据传递给CGI程序

如果我们有多个选项可用，则使用下拉框将选择一个或两个.

以下是表格的示例HTML代码，其中包含一个下拉框和减号;

         Maths      Physics      

此代码的结果为以下形式 :

以下是dropdown.py脚本处理Web浏览器给出的输入.

#!/usr/bin/python# Import modules for CGI handling import cgi, cgitb # Create instance of FieldStorage form = cgi.FieldStorage() # Get data from fieldsif form.getvalue('dropdown'):   subject = form.getvalue('dropdown')else:   subject = "Not entered"print "Content-type:text/html\r\n\r\n"print ""print ""print ""print ""print ""print "
 Selected Subject is %s
" % subjectprint ""print ""

在CGI中使用Cookie

HTTP协议是无状态协议.对于商业网站，需要在不同页面之间维护会话信息.例如，一个用户注册在完成许多页面后结束.如何在所有网页上维护用户的会话信息？

在许多情况下，使用cookie是记住和跟踪偏好，购买，佣金和其他更好的信息的最有效方法访问者体验或网站统计信息.

工作原理？

您的服务器以cookie的形式向访问者的浏览器发送一些数据.浏览器可以接受cookie.如果是，则将其作为纯文本记录存储在访问者的硬盘上.现在，当访问者到达您网站上的另一个页面时，该Cookie可供检索.检索后，您的服务器知道/记住存储的内容.

Cookie是5个可变长度字段的纯文本数据记录 :

• 过期 :  Cookie过期的日期.如果这是空白，则当访问者退出浏览器时，Cookie将过期.

• 域 : 您网站的域名.

• 路径 : 设置cookie的目录或网页的路径.如果您想从任何目录或页面检索cookie，这可能是空白.

• 安全 : 如果此字段包含单词"secure"，则只能使用安全服务器检索cookie.如果此字段为空，则不存在此类限制.

• 名称=值 :  Cookie以密钥和值对的形式设置和检索.

设置Cookie

向浏览器发送cookie非常容易.这些cookie与HTTP标头一起发送到Content-type字段.假设您要将UserID和密码设置为cookie.设置cookie的方法如下:<

#!/usr/bin/pythonprint "Set-Cookie:UserID = XYZ;\r\n"print "Set-Cookie:Password = XYZ123;\r\n"print "Set-Cookie:Expires = Tuesday, 31-Dec-2007 23:12:40 GMT";\r\n"print "Set-Cookie:Domain = www.IT屋.com;\r\n"print "Set-Cookie:Path = /perl;\n"print "Content-type:text/html\r\n\r\n"...........Rest of the HTML Content....

从这个例子中，你必须了解如何设置cookie.我们使用设置-Cookie 用于设置Cookie的HTTP标头.

设置Cookie属性(如Expires，Domain和Path)是可选的.值得注意的是，在发送魔术行之前设置了Cookie "内容类型:text/html\r\\\
\r\ n .

检索Cookie

检索所有设置的cookie非常容易. Cookie存储在CGI环境变量HTTP_COOKIE中，它们将具有以下形式 :

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

以下是如何检索cookie的示例.

#!/usr/bin/python# Import modules for CGI handling from os import environimport cgi, cgitbif environ.has_key('HTTP_COOKIE'):   for cookie in map(strip, split(environ['HTTP_COOKIE'], ';')):      (key, value ) = split(cookie, '=');      if key == "UserID":         user_id = value      if key == "Password":         password = valueprint "User ID  = %s" % user_idprint "Password = %s" % password

这会产生以下cookie集结果通过以上脚本 :

User ID = XYZPassword = XYZ123

文件上传示例

要上传文件，HTML表单必须将enctype属性设置为 multipart/form-data .带有文件类型的输入标签会创建一个"浏览"按钮.

               
File: 
      
         

此代码的结果为以下形式 :

以上示例已被故意禁用保存人们在我们的服务器上上传文件，但你可以尝试使用你的服务器上面的代码.

这是脚本 save_file.py 来处理文件上传和减去;

#!/usr/bin/pythonimport cgi, osimport cgitb; cgitb.enable()form = cgi.FieldStorage()# Get filename here.fileitem = form['filename']# Test if the file was uploadedif fileitem.filename:   # strip leading path from file name to avoid    # directory traversal attacks   fn = os.path.basename(fileitem.filename)   open('/tmp/' + fn, 'wb').write(fileitem.file.read())   message = 'The file "' + fn + '" was uploaded successfully'   else:   message = 'No file was uploaded'   print """\Content-Type: text/html\n         
%s
   """ % (message,)

如果您在Unix/Linux上运行上述脚本，那么您需要按照以下方式更换文件分隔符，否则在您的Windows机器上面open()语句应该可以正常工作.

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

如何提高"文件下载"对话框？

有时，您希望提供用户可以单击链接的选项它会向用户弹出"文件下载"对话框，而不是显示实际内容.这非常简单，可以通过HTTP标头实现.此HTTP标头与上一节中提到的标头不同.

例如，如果您想从给定链接下载 FileName 文件，那么语法如下 :

#!/usr/bin/python# HTTP Headerprint "Content-Type:application/octet-stream; name = FileName\r\n";print "Content-Disposition: attachment; filename = FileName\r\n\n";# Actual File Content will go here.fo = open("foo.txt", "rb")str = fo.read();print str# Close opend filefo.close()

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