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Python CGI编程

Python归档
2015-09-07 0 367

Python CGI编程

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

Python CGI编程

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 FollowSymLinks +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hellp.py，文件位于/var/www/cgi-bin目录中，内容如下，修改文件的权限为755：

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

print \"Content-type:text/html\\r\\n\\r\\n\"
print \'<html>\'
print \'<head>\'
print \'<title>Hello Word - First CGI Program</title>\'
print \'</head>\'
print \'<body>\'
print \'<h2>Hello Word! This is my first CGI program</h2>\'
print \'</body>\'
print \'</html>\'

以上程序在浏览器访问显示结果如下：

Hello Word! This is my first CGI program

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\\r\\n\\r\\n\”发送到浏览器并告知浏览器显示的内容类型为\”text/html\”。

HTTP头部

hello.py文件内容中的\” Content-type:text/html\\r\\n\\r\\n\”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\\r\\n\\r\\n

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：

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

import os

print \"Content-type: text/html\\r\\n\\r\\n\";
print \"<font size=+1>Environment</font><\\br>\";
for param in os.environ.keys():
  print \"<b>%20s</b>: %s<\\br>\" % (param, os.environ[param])

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/hello_get.py?first_name=ZARA&last_name=ALI

以下为hello_get.py文件的代码：

#!/usr/bin/python
# -*- 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
first_name = form.getvalue(\'first_name\')
last_name  = form.getvalue(\'last_name\')

print \"Content-type:text/html\\r\\n\\r\\n\"
print \"<html>\"
print \"<head>\"
print \"<title>Hello - Second CGI Program</title>\"
print \"</head>\"
print \"<body>\"
print \"<h2>Hello %s %s</h2>\" % (first_name, last_name)
print \"</body>\"
print \"</html>\"

浏览器请求输出结果：

Hello ZARA ALI

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，代码如下：

<form action=\"/cgi-bin/hello_get.py\" method=\"get\">
First Name: <input type=\"text\" name=\"first_name\">  <br />

Last Name: <input type=\"text\" name=\"last_name\" />
<input type=\"submit\" value=\"Submit\" />
</form>

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:

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

# 引入 CGI 模块 
import cgi, cgitb 

# 创建 FieldStorage 实例
form = cgi.FieldStorage() 

# 获取表单数据
first_name = form.getvalue(\'first_name\')
last_name  = form.getvalue(\'last_name\')

print \"Content-type:text/html\\r\\n\\r\\n\"
print \"<html>\"
print \"<head>\"
print \"<title>Hello - Second CGI Program</title>\"
print \"</head>\"
print \"<body>\"
print \"<h2>Hello %s %s</h2>\" % (first_name, last_name)
print \"</body>\"
print \"</html>\"

以下为表单通过POST方法向服务器脚本hello_get.py提交数据:

<form action=\"/cgi-bin/hello_get.py\" method=\"post\">
First Name: <input type=\"text\" name=\"first_name\"><br />
Last Name: <input type=\"text\" name=\"last_name\" />

<input type=\"submit\" value=\"Submit\" />
</form>

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：

<form action=\"/cgi-bin/checkbox.cgi\" method=\"POST\" target=\"_blank\">
<input type=\"checkbox\" name=\"maths\" value=\"on\" /> Maths
<input type=\"checkbox\" name=\"physics\" value=\"on\" /> Physics
<input type=\"submit\" value=\"Select Subject\" />
</form>

以下为 checkbox.cgi 文件的代码：

#!/usr/bin/python
# -*- 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(\'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 \"<html>\"
print \"<head>\"
print \"<title>Checkbox - Third CGI Program</title>\"
print \"</head>\"
print \"<body>\"
print \"<h2> CheckBox Maths is : %s</h2>\" % math_flag
print \"<h2> CheckBox Physics is : %s</h2>\" % physics_flag
print \"</body>\"
print \"</html>\"

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：

<form action=\"/cgi-bin/radiobutton.py\" method=\"post\" target=\"_blank\">
<input type=\"radio\" name=\"subject\" value=\"maths\" /> Maths
<input type=\"radio\" name=\"subject\" value=\"physics\" /> Physics
<input type=\"submit\" value=\"Select Subject\" />
</form>

radiobutton.py 脚本代码如下：

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

# Import modules for CGI handling 
import cgi, cgitb 

# Create instance of FieldStorage 
form = cgi.FieldStorage() 

# Get data from fields
if form.getvalue(\'subject\'):
   subject = form.getvalue(\'subject\')
else:
   subject = \"Not set\"

print \"Content-type:text/html\\r\\n\\r\\n\"
print \"<html>\"
print \"<head>\"
print \"<title>Radio - Fourth CGI Program</title>\"
print \"</head>\"
print \"<body>\"
print \"<h2> Selected Subject is %s</h2>\" % subject
print \"</body>\"
print \"</html>\"

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：

<form action=\"/cgi-bin/textarea.py\" method=\"post\" target=\"_blank\">
<textarea name=\"textcontent\" cols=\"40\" rows=\"4\">
Type your text here...
</textarea>
<input type=\"submit\" value=\"Submit\" />
</form>

textarea.cgi脚本代码如下：

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

# Import modules for CGI handling 
import cgi, cgitb 

# Create instance of FieldStorage 
form = cgi.FieldStorage() 

# Get data from fields
if form.getvalue(\'textcontent\'):
   text_content = form.getvalue(\'textcontent\')
else:
   text_content = \"Not entered\"

print \"Content-type:text/html\\r\\n\\r\\n\"
print \"<html>\"
print \"<head>\";
print \"<title>Text Area - Fifth CGI Program</title>\"
print \"</head>\"
print \"<body>\"
print \"<h2> Entered Text Content is %s</h2>\" % text_content
print \"</body>\"

通过CGI程序传递下拉数据

HTML下拉框代码如下：

<form action=\"/cgi-bin/dropdown.py\" method=\"post\" target=\"_blank\">
<select name=\"dropdown\">
<option value=\"Maths\" selected>Maths</option>
<option value=\"Physics\">Physics</option>
</select>
<input type=\"submit\" value=\"Submit\"/>
</form>

dropdown.py 脚本代码如下所示：

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

# Import modules for CGI handling 
import cgi, cgitb 

# Create instance of FieldStorage 
form = cgi.FieldStorage() 

# Get data from fields
if form.getvalue(\'dropdown\'):
   subject = form.getvalue(\'dropdown\')
else:
   subject = \"Not entered\"

print \"Content-type:text/html\\r\\n\\r\\n\"
print \"<html>\"
print \"<head>\"
print \"<title>Dropdown Box - Sixth CGI Program</title>\"
print \"</head>\"
print \"<body>\"
print \"<h2> Selected Subject is %s</h2>\" % subject
print \"</body>\"
print \"</html>\"

CGI中使用Cookie

在http协议一个很大的缺点就是不作用户身份的判断，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缺憾。

所有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常用在密码判断中 。

　

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：

Set-cookie:name=name;expires=date;path=path;domain=domain;secure
  • 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，例如：domain=\”www.chinalb.com\”
  • 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UserID 和 Password：

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

print \"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.w3cschool.cc;\\r\\n\"
print \"Set-Cookie:Path=/perl;\\n\"
print \"Content-type:text/html\\r\\n\\r\\n\"
...........Rest of the HTML Content....

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\\r\\n\\r\\n\”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：

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

# Import modules for CGI handling 
from os import environ
import cgi, cgitb

if 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 = value

print \"User ID  = %s\" % user_id
print \"Password = %s\" % password

以上脚本输出结果如下：

User ID = XYZ
Password = XYZ123

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：

<html>
<body>
   <form enctype=\"multipart/form-data\" 
                     action=\"save_file.py\" method=\"post\">
   <p>File: <input type=\"file\" name=\"filename\" /></p>
   <p><input type=\"submit\" value=\"Upload\" /></p>
   </form>
</body>
</html>

save_file.py脚本文件代码如下：

#!/usr/bin/python
# -*- 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(\'/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
<html>
<body>
   <p>%s</p>
</body>
</html>
\"\"\" % (message,)

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(\"\\\\\", \"/\" ))

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/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# HTTP 头部
print \"Content-Disposition: attachment; filename=\\\"foo.txt\\\"\\r\\n\\n\";

# 打开文件
fo = open(\"foo.txt\", \"rb\")

str = fo.read();
print str

# 关闭文件
fo.close()
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