CGI工作原理及其WEB服务器开发

1、CGI工作机理 CGI即公共网关接口(Common Gateway Interface)是在WEB服务器上定义了 WEB客户请求与应答的一种方法。客户向服务器的请求只要属于CGI范围，就启动WEB服务器的一个CGI(网关)程序。它的任务是把客户的请求从网关的环境变量(下一节细加以描述)

ahcen001

8929人浏览 · 2006-08-31 09:11:00

ahcen001 · 2006-08-31 09:11:00 发布

1、CGI工作机理

CGI即公共网关接口(Common Gateway Interface)是在WEB服务器上定义了

WEB客户请求与应答的一种方法。客户向服务器的请求只要属于CGI范围，就启

动WEB服务器的一个CGI(网关)程序。它的任务是把客户的请求从网关的环境变

量(下一节细加以描述)中取出，并进行相应的加工处理。由 CGI程序决定如何

对客户的请求做出应答。另外， CGI程序定义标准的方法为服务器及客户标准

的请求与响应信息。因此， CGI是WEB服务器不可缺少的组成部分。

2、环境变量

CGI的标准规定服务器必须通过其环境变量来为CGI的程序传递信息内容。

通常HTTPD服务器的cgi-bin目录中常用test-env的小程序来验证 CGI返回的环

境变量。如：

SERVER_NAME=lab.fjinfo.sti.ac.cn

HTTP_CONNECTION=Keep-Alive

REMOTE_ADDR=168.160.135.21

HTTP_HOST=lab

REQUEST_METHOD=GET

GATEWAY_INTERFACE=CGI/1.1

QUERY_STRING=

REMOTE_USER=chencx

SERVER_SOFTWARE=NCSA/1.5

SERVER_PROTOCOL=HTTP/1.0

REMOTE_HOST=chencx.fjinfo.sti.ac.cn

SERVER_PORT=80

DOCUMENT_ROOT=/usr/local/etc/httpd/htdocs

HTTP_USER_AGENT=Mozilla/3.0 (Win95; I)

HTTP_ACCEPT=image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, */*

SCRIPT_NAME=/cgi-bin/test-env

SERVER_ADMIN=httpd@lab.fjinfo.sti.ac.cn

AUTH_TYPE=Basic

            这些变量作出如下解释： SERVER_SOFTWARE是客户机请求的HTTP服务器的软件名称及其改软件的版本。
            SERVER_NAME是HTTP服务器的主机域名。 GATEWAY_INTERFACE是指该服务器的CGI版本。
            SERVER_PROTOCOL用于发送请求的协议名称和版本，目前只有HTTP协议支持CGI的标准。
            SERVER_PORT是用于接受客户请求的服务器端口号，常用的是80。
            REMOTE_HOST是指用于发送请求的客户机的主机域名。只有当你的客户主机具有指定的域名时，才有其值。
            REMOTE_ADDR是指发送请求的客户机器在HTTP主机上返回的IP地址。 REMOTE_USER是指远程授权用户的用户名。
            AUTH_TYPE 是用于保护客户的授权类型。 REQUEST_METHOD是客户机用于发送请求的方法(有GET/POST两种细节在下
            一节叙述)。 HTTP_ACCEPT是客户机支持的MIME类型清单，各个类型间用逗号分割。星
            号为通配符，它表示可接受任意类型的数据。不过目前许多HTTP服务器尚未使用这个变量。
            PATH_INFO是接在CGI脚本之后的其他路径名信息。 PATH_TRANSLATED
            QUERY_STRING是接收来自客户浏览器的数据(参见下节)。
            CONTENT_TYPE是用以发送信息的MIME类型。目前常用：application/x- www-form-urlencoded。
            CONTENT_LENGTH是指当客户使用POST方法发送的请求时，计算从客户浏览器发送的字节数。 3、CGI标题及其GET/POST
            (1)Header 标题：HTTP服务器通过环境变量与CGI程序进行通信。而CGI程序通过标准
            输出把数据以HTML形式送到服务器再到客户。但是， CGI的输出程序必须使用三个标题行：第一行，Content-type:
            设定输出的数据的MIME输出类型。常用为： Content-type: plain/text或者Content-type:
            jpeg/gif。第二行，Location: 是指输出的文档名称。第三行，Status 是HTTP的状态码。
            见http://www.w3.org/hypertext/WWW/Protocols/HTTP/HTRESP.html
            注意这三行必须单独各占一行，并且每一行之后必须有个空行。只有这样服务器才能解释CGI产生的文档结果。 (2)POST/GET方法
            我们将在第四章HTML语言中讲述的form元素时，其产生的表格传送至服务器的
            CGI脚本，即客户浏览器的信息就是通过POST或GET两种方式传至服务器。 POST方法
            当客户端的HTML的表格设计采用POST时，CGI中的环境变量REQUEST_METHOD
            就返回值是POST。而CONTENT_LENGTH计算出客户传送的信息的数据量(以字节为单位)。
            CGI程序就依CONTENT_LENGTH计算出HTTP何时开始停止阅读从客户
            端传来的信息。用POST方式发送的信息只有application/x-www-form-urlen-
            coded一种MIME类型数据。并把此类型记录在CONTENT_TYPE之中。
            客户不管是以POST还是GET方式向服务器传送信息必须加以编码才能将其信息数据传至服务器中。
            因此，服务器受到来自客户的信息数据时，必须把 URL之后的数据进行解码(客户浏览器编码的逆过程)使其数据信息恢复原貌。
            该过程是(一)把原来用＆连在一起的HTML表格变量与其值分开； (二)把原来用＝连在一起的HTML表格变量与其值分开；
            (三)把各变量和数据中包含十六进制转换成ASCII码等价表示； (四)把各变量和数据中的所有＋号替换成空格。
            依次把其编码的信息数据还原成客户端输入时的原来面貌。此时 CGI程序就可对这些数据进行一系列加工和处理。
            GET是把客户的表格的数据加到URL的末尾，传送至服务器。故，必须对其
            传送的数据加以专门的编码。大家知道URL的标准中保留了若干特殊的字符，
            如：＆、＃、?、＝、空格及其任意不可打印的ASCII控制字符。这些对我们的
            CGI来讲具有重要的作用。如用+来代替原来的空格字符，保留的字符用％后接相应的十六进制的
            ASCII码值替代。大多数的客户浏览器均可对其进行正确的编码。但是值得注意的是应防止一些非法的用户通过 CGI的脚本造成对系统安
            全的威胁。(如sendmail) GET方法基于GET方法的CGI程序与POST的程序的运行机理基本相同，只是服务器发
            送的数据采用的方式稍微有些差异。它不是把客户浏览器上传到服务器的数据发
            送到CGI程序的标准输入，而是将这些数据经编码后由QUERY_STRING环境变量传输，服务器上的
            CGI程序只要识别QUERY_STRING即可。另外，环境变量 REQUEST_METHOD的缺省值为：GET。 4、几种常用数据库接口
            (Sybase,mSQL,Informix,Oracle,) CGI 程序可以完成与一些大型数据库的接口。通过标准的客户浏览器达到
            对大型数据库的检索或产生动态的页面。近一两年来，国际上各大公司对此都非
            常重视，都相应开发出一系列产品，使二者间的接口更容易。例如：微软公司的 Information Server与MS
            SQL接口、还有Sybase、Informix、Orcale等等。你也可以编写一些CGI使浏览器能对Foxpro数据库进行访问。
            5、几种常用CGI及其WEB开发语言（C,Perl,Shell,Tcl,Java,VB）
            用于开发CGI的几种常用语言有C,Perl,Sh,Tcl等等。除了C是编译型外，
            其他几种都是解释型的开发语言。以下只是举一些简单的例子加以说明。至于每一种语言细节不是本文的范围。 (1)SH

#!/bin/sh

echo Content-type: text/plain

echo

echo CGI/1.0 test script report:

echo

echo argc is $#. argv is "$*".

echo

echo SERVER_SOFTWARE = $SERVER_SOFTWARE

echo SERVER_NAME = $SERVER_NAME

echo GATEWAY_INTERFACE = $GATEWAY_INTERFACE

echo SERVER_PROTOCOL = $SERVER_PROTOCOL

echo SERVER_PORT = $SERVER_PORT

echo REQUEST_METHOD = $REQUEST_METHOD

echo HTTP_ACCEPT = "$HTTP_ACCEPT"

echo PATH_INFO = $PATH_INFO

echo PATH_TRANSLATED = $PATH_TRANSLATED

echo SCRIPT_NAME = $SCRIPT_NAME

echo QUERY_STRING = $QUERY_STRING

echo REMOTE_HOST = $REMOTE_HOST

echo REMOTE_ADDR = $REMOTE_ADDR

echo REMOTE_USER = $REMOTE_USER

echo CONTENT_TYPE = $CONTENT_TYPE

echo CONTENT_LENGTH = $CONTENT_LENGTH

            这是用UNIX上的SH编写的简单CGI小程序，是用来检测WEB服务器的 CGI的环境变量值。大家可以从这些环境变量编写更深入的程序。
            (2)Perl (Practical Extraction and Report Language)
            Perl是一种优秀的解释型的文本处理语言。目前已被一些 CGI专家们广泛使用。目前不仅有UNIX版本，还有Windows
            或其他OS的版本。其语法具有同样的规则。 #程序名：cgi_handlers.pl #用
            途：处理由HTML的客户端的FORM的输入的数据，并处理成为 CGI 内部可用参数。包括输入、输出及其中间代码转化等全过程。

sub get_request {

if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "POST") {

read(STDIN, $request, $ENV{'CONTENT_LENGTH'});

} elsif ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "GET" ) {

$request = $ENV{'QUERY_STRING'};

}

%rqpairs = &url_decode(split(/[&=]/, $request));

}

sub url_decode {

foreach (@_) {

tr/+/ /;

s/%(..)/pack("c",hex($1))/ge;

}

@_;

}

sub html_header {

local($title) = @_;

print "Content-type: text/html/n/n";

print "< html >< head >/n";

print "< title >$title< /title >/n";

print "< /head >/n< body >/n";

}

sub html_trailer {

local($sec, $min, $hour, $mday, $mon, $year, $wday, $yday, $isdst)

= gmtime;

local($mname) = ("Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun", "Jul",

"Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec")[$mon];

local($dname) = ("Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri",

"Sat")[$wday];

print "< p >/nGenerated by: $0< br >/n";

print "Date: $hour:$min:$sec UT on $dname $mday $mname $year.< p
>/n";

print "< /body >< /html >/n";

}

(3)C语言用C语言编写CGI程序类似于其他语言，只是要加以编译成可执行文件即可。
因此，用C语言进行CGI程序的编写具有更高的安全性。下面是一个用C编写CGI 小程序，仅供参考。

#include

#define MAX_ENTRIES 10000

typedef struct {

char *name;

char *val;

} entry;

char *makeword(char *line, char stop);

char *fmakeword(FILE *f, char stop, int *len);

char x2c(char *what);

void unescape_url(char *url);

void plustospace(char *str);

main(int argc, char *argv[]) {

entry entries[MAX_ENTRIES];

int cl;

if(strcmp(getenv("REQUEST_METHOD"),"POST")) exit(1);

if(strcmp(getenv("CONTENT_TYPE"),"application/x-www-form-urlencoded"))
exit(

cl = atoi(getenv("CONTENT_LENGTH"));

for(x=0;cl>0 && (!feof(stdin));x++) {

m=x;

entries[x].val = fmakeword(stdin,'&',&cl);

plustospace(entries[x].val);

unescape_url(entries[x].val);

entries[x].name = makeword(entries[x].val,'=');

}

for(x=0; x <= m; x++)

printf("%s %s%/n",entries[x].name, entries[x].val);

}

(4)TCL TCL即Tool Command Language，它是高级的跨平台的 Script语言，它与 Perl、C
shell具有相识的机理不同的语法。

proc subhex {v} {

set nv $v

while {[regexp {%[0-9A-F][0-9A-F]} $v blah]} {

scan $blah "%%%x" cv

if {[ctype char $cv]=="&"} {

regsub -all $blah $v //& nv

} else {

regsub -all $blah $v [ctype char $cv] nv

}

set v $nv

}

return $v

}

proc http_proc_args {arg} {

global ar artype

upvar $arg argv

set bigarg ""

#join words with +'s

if [llength $argv]==2 {

set bigarg [split [lindex $argv 1] &]

set path [lindex $argv 0]

set args [split [crange $path 1 end] /]

} else {

set a0 [lindex $argv 0]

if {[cindex $a0 0]=="/"} {

set bigarg {}

set args [split [crange $a0 1 end] /]

} else {

set bigarg [split $a0 &]

set args {}

}

foreach arg [concat $bigarg $args] {

if [regexp {(.*)=(.*)} $arg foo name value] {

set name [subhex $name]

if ![info exists argcount($name)] {

set argcount($name) 1

} else {

incr argcount($name)

}

#split assignments on the '&'

foreach arg [concat $bigarg $args] {

if [regexp {(.*)=(.*)} $arg foo name value] {

regsub -all {/+} $value { } newval

set name [subhex $name]

set val [subhex $newval]

if ![info exists ar($name)] {

if [info exists artype($name)] {

if {$artype($name)=="list"} {

if {$val!=""} {

set ar($name) [list $val]

} else {

set ar($name) {}

}

} else {

set ar($name) $val

}

} else {

set ar($name) $val

}

} else {

# multiple selection

lappend ar($name) $val

}

#makes URL extended pathname to encode current state

proc pkg_attrs {var attrs} {

upvar $var ar

set al ""

foreach i $attrs {

if [info exists ar($i)] {

# regsub { } $ar($i) {+} att

set al "$al/$i=$att"

}

return $al

}

proc http_proc_cgi_args {} {

global ar artype

global env

set bigarg ""

#join words with +'s

if [info exists env(PATH_INFO)] {

set args [split [crange $env(PATH_INFO) 1 end] /]

} else {

set args {}

}

if [info exists env(QUERY_STRING)] {

set bigarg [split $env(QUERY_STRING) &]

} else {

set bigarg {}

}

foreach arg [concat $bigarg $args] {

if [regexp {(.*)=(.*)} $arg foo name value] {

set name [subhex $name]

if ![info exists argcount($name)] {

set argcount($name) 1

} else {

incr argcount($name)

}

#split assignments on the '&'

foreach arg [concat $bigarg $args] {

if [regexp {(.*)=(.*)} $arg foo name value] {

regsub -all {/+} $value { } newval

set name [subhex $name]

set val [subhex $newval]

if ![info exists ar($name)] {

if [info exists artype($name)] {

if {$artype($name)=="list"} {

if {$val!=""} {

set ar($name) [list $val]

} else {

set ar($name) {}

}

} else {

set ar($name) $val

}

} else {

set ar($name) $val

}

} else {

# multiple selection

lappend ar($name) $val

}

【作者: xieshilei

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