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Perl CGI編程

什么是CGI

CGI 目前由NCSA維護，NCSA定義CGI如下：

CGI(Common Gateway Interface),通用網關接口,它是一段程序,運行在服務器上如：HTTP服務器，提供同客戶端HTML頁面的接口。

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。

CGI架構圖

cgiarch

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(zhí)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，Perl 也可以使用.pl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 .pl 后綴，這樣我們就可以訪問 .pl 結尾的 Perl 腳本文件：

AddHandler cgi-script .cgi .pl .py

第一個 CGI 程序

以下我們創(chuàng)建一個 test.cgi 文件，代碼如下所示：

#!/usr/bin/perl

print "Content-type:text/html\r\n\r\n";
print '<html>';
print '<head>';
print '<meta charset="utf-8">';
print '<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>';
print '</head>';
print '<body>';
print '<h2>Hello Word! </h2>';
print '<p>來自W3Cschool教程第一個 CGI 程序。</p>';
print '</body>';
print '</html>';

1;

然后通過瀏覽器打開 http://localhost/cgi-bin/test.cgi，輸出結果如下：

w3cschool

腳本第一行的輸出內容"Content-type:text/html\r\n\r\n"發(fā)送到瀏覽器并告知瀏覽器顯示的內容類型為"text/html"。

HTTP頭部

test.cgi文件內容中的" Content-type:text/html"即為HTTP頭部的一部分，它會發(fā)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\r\n\r\n

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

CGI環(huán)境變量

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

變量名	描述
CONTENT_TYPE	這個環(huán)境變量的值指示所傳遞來的信息的MIME類型。目前，環(huán)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(huán)境變量即使從標準輸入STDIN中可以讀到的有效數據的字節(jié)數。這個環(huán)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(huán)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(huán)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(huán)境變量的值是發(fā)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(qū)分不同的Web客戶機。
REMOTE_HOST	這個環(huán)境變量的值包含發(fā)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(huán)境變量。
REQUEST_METHOD	提供腳本被調用的方法。對于使用 HTTP/1.0 協(xié)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(huán)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(huán)境變量：

#!/usr/bin/perl

print "Content-type: text/html\n\n";
print '<meta charset="utf-8">';
print "<font size=+1>環(huán)境變量：</font>\n";
foreach (sort keys %ENV)
{
  print "<b>$_</b>: $ENV{$_}<br>\n";
}

1;

文件下載

如果我們想通過 Perl CGI 實現文件下載，需要設置不同的頭部信息，如下所示：

#!/usr/bin/perl

# HTTP Header
print "Content-Type:application/octet-stream; name=\"FileName\"\r\n";
print "Content-Disposition: attachment; filename=\"FileName\"\r\n\n";

# Actual File Content will go hear.
open( FILE, "<FileName" );
while(read(FILE, $buffer, 100) )
{
   print("$buffer");
}

使用GET方法傳輸數據

GET方法發(fā)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/test.cgi?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

簡單的url實例：GET方法

以下是一個簡單的URL，使用GET方法向test.cgi程序發(fā)送兩個參數：

/cgi-bin/test.cgi?name=W3Cschool教程&url=http://www.o2fo.com

以下為test.cgi文件的代碼：

#!/usr/bin/perl

local ($buffer, @pairs, $pair, $name, $value, %FORM);
# 讀取文本信息
$ENV{'REQUEST_METHOD'} =~ tr/a-z/A-Z/;
if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "GET")
{
   $buffer = $ENV{'QUERY_STRING'};
}
# 讀取 name/value 對信息
@pairs = split(/&/, $buffer);
foreach $pair (@pairs)
{
   ($name, $value) = split(/=/, $pair);
   $value =~ tr/+/ /;
   $value =~ s/%(..)/pack("C", hex($1))/eg;
   $FORM{$name} = $value;
}
$name = $FORM{name};
$url  = $FORM{url};

print "Content-type:text/html\r\n\r\n";
print "<html>";
print "<head>";
print '<meta charset="utf-8">';
print '<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>';
print "</head>";
print "<body>";
print "<h2>$name網址：$url</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

查看瀏覽器，輸出結果如下：

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(fā)送兩個數據，提交的服務器腳本同樣是test.cgi文件，test.html 代碼如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/cgi-bin/test.cgi" method="get">
站點名稱: <input type="text" name="name">  <br />

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

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 test.cgi ，它也可以處理瀏覽器提交的POST表單數據:

#!/usr/bin/perl

local ($buffer, @pairs, $pair, $name, $value, %FORM);
# 讀取文本信息
$ENV{'REQUEST_METHOD'} =~ tr/a-z/A-Z/;
if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "POST")
{
   read(STDIN, $buffer, $ENV{'CONTENT_LENGTH'});
}else {
   $buffer = $ENV{'QUERY_STRING'};
}
# 讀取 name/value 對信息
@pairs = split(/&/, $buffer);
foreach $pair (@pairs)
{
   ($name, $value) = split(/=/, $pair);
   $value =~ tr/+/ /;
   $value =~ s/%(..)/pack("C", hex($1))/eg;
   $FORM{$name} = $value;
}
$name = $FORM{name};
$url  = $FORM{url};

print "Content-type:text/html\r\n\r\n";
print "<html>";
print "<head>";
print '<meta charset="utf-8">';
print '<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>';
print "</head>";
print "<body>";
print "<h2>$name網址：$url</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

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

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/cgi-bin/test.cgi" method="post">
站點名稱: <input type="text" name="name">  <br />

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

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，test.html 代碼如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/cgi-bin/test.cgi" method="POST" target="_blank">
<input type="checkbox" name="youj" value="on" /> W3Cschool教程
<input type="checkbox" name="google" value="on" /> Google
<input type="submit" value="選擇站點" />
</form>
</body>
</html>

以下為 test.cgi 文件的代碼：

#!/usr/bin/perl

local ($buffer, @pairs, $pair, $name, $value, %FORM);
# 讀取信息
$ENV{'REQUEST_METHOD'} =~ tr/a-z/A-Z/;
if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "POST")
{
   read(STDIN, $buffer, $ENV{'CONTENT_LENGTH'});
}else {
   $buffer = $ENV{'QUERY_STRING'};
}
# 讀取 name/value 對信息
@pairs = split(/&/, $buffer);
foreach $pair (@pairs)
{
   ($name, $value) = split(/=/, $pair);
   $value =~ tr/+/ /;
   $value =~ s/%(..)/pack("C", hex($1))/eg;
   $FORM{$name} = $value;
}
if( $FORM{youj} ){
   $youj_flag ="ON";
}else{
   $youj_flag ="OFF";
}
if( $FORM{google} ){
   $google_flag ="ON";
}else{
   $google_flag ="OFF";
}

print "Content-type:text/html\r\n\r\n";
print "<html>";
print "<head>";
print '<meta charset="utf-8">';
print '<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>';
print "</head>";
print "<body>";
print "<h2> W3Cschool教程選中狀態(tài) : $youj_flag</h2>";
print "<h2> Google 選擇狀態(tài) : $google_flag</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

通過CGI程序傳遞Radio數據

Radio 只向服務器傳遞一個數據，test.html 代碼如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/cgi-bin/test.cgi" method="post" target="_blank">
<input type="radio" name="site" value="youj" /> W3Cschool教程
<input type="radio" name="site" value="google" /> Google
<input type="submit" value="提交" />
</form>
</body>
</html>

test.cgi 腳本代碼如下：

#!/usr/bin/perl

local ($buffer, @pairs, $pair, $name, $value, %FORM);
# 讀取信息
$ENV{'REQUEST_METHOD'} =~ tr/a-z/A-Z/;
if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "POST")
{
   read(STDIN, $buffer, $ENV{'CONTENT_LENGTH'});
}else {
   $buffer = $ENV{'QUERY_STRING'};
}
# 讀取 name/value 對信息
@pairs = split(/&/, $buffer);
foreach $pair (@pairs)
{
   ($name, $value) = split(/=/, $pair);
   $value =~ tr/+/ /;
   $value =~ s/%(..)/pack("C", hex($1))/eg;
   $FORM{$name} = $value;
}
$site = $FORM{site};

print "Content-type:text/html\r\n\r\n";
print "<html>";
print "<head>";
print '<meta charset="utf-8">';
print '<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>';
print "</head>";
print "<body>";
print "<h2> 選擇的網站 $site</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

通過CGI程序傳遞 Textarea 數據

Textarea 向服務器傳遞多行數據，test.html 代碼如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/cgi-bin/test.cgi" 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>
</body>
</html>

test.cgi 腳本代碼如下：

#!/usr/bin/perl

local ($buffer, @pairs, $pair, $name, $value, %FORM);
# 讀取信息
$ENV{'REQUEST_METHOD'} =~ tr/a-z/A-Z/;
if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "POST")
{
   read(STDIN, $buffer, $ENV{'CONTENT_LENGTH'});
}else {
   $buffer = $ENV{'QUERY_STRING'};
}
# 讀取 name/value 對信息
@pairs = split(/&/, $buffer);
foreach $pair (@pairs)
{
   ($name, $value) = split(/=/, $pair);
   $value =~ tr/+/ /;
   $value =~ s/%(..)/pack("C", hex($1))/eg;
   $FORM{$name} = $value;
}
$text_content = $FORM{textcontent};

print "Content-type:text/html\r\n\r\n";
print "<html>";
print "<head>";
print '<meta charset="utf-8">';
print '<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>';
print "</head>";
print "<body>";
print "<h2>輸入的文本內容為：$text_content</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

通過CGI程序傳遞下拉數據

HTML 下拉框代碼如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
</head>
<body>
<form action="/cgi-bin/test.cgi" method="post" target="_blank">
<select name="dropdown">
<option value="youj" selected>W3Cschool教程</option>
<option value="google">Google</option>
</select>
<input type="submit" value="提交"/>
</form>
</body>
</html>

test.cgi 腳本代碼如下所示：

#!/usr/bin/perl

local ($buffer, @pairs, $pair, $name, $value, %FORM);
# 讀取信息
$ENV{'REQUEST_METHOD'} =~ tr/a-z/A-Z/;
if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "POST")
{
   read(STDIN, $buffer, $ENV{'CONTENT_LENGTH'});
}else {
   $buffer = $ENV{'QUERY_STRING'};
}
# 讀取 name/value 對信息
@pairs = split(/&/, $buffer);
foreach $pair (@pairs)
{
   ($name, $value) = split(/=/, $pair);
   $value =~ tr/+/ /;
   $value =~ s/%(..)/pack("C", hex($1))/eg;
   $FORM{$name} = $value;
}
$site = $FORM{dropdown};

print "Content-type:text/html\r\n\r\n";
print "<html>";
print "<head>";
print '<meta charset="utf-8">';
print '<title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>';
print "</head>";
print "<body>";
print "<h2>選擇的網站是：$site</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

CGI中使用Cookie

在 http 協(xié)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。

cookie的語法

http cookie的發(fā)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.o2fo.com"
secure: 如果給出此標志，表示cookie只能通過SSL協(xié)議的https服務器來傳遞。
cookie的接收是通過設置環(huán)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。

Cookie設置

Cookie的設置非常簡單，cookie會在http頭部單獨發(fā)送。以下實例在cookie中設置了UserID、Password 和 expires：

#!/usr/bin/perl

print "Set-Cookie:UserID=XYZ;\n";
print "Set-Cookie:Password=XYZ123;\n";
print "Set-Cookie:Expires=Tuesday, 31-Dec-2017 23:12:40 GMT";\n";
print "Set-Cookie:Domain=www.o2fo.com;\n";
print "Set-Cookie:Path=/perl;\n";
print "Content-type:text/html\r\n\r\n";
...........其他 HTML 內容

查找 Cookie

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

#!/usr/bin/perl
$rcvd_cookies = $ENV{'HTTP_COOKIE'};
@cookies = split /;/, $rcvd_cookies;
foreach $cookie ( @cookies ){
   ($key, $val) = split(/=/, $cookie); # splits on the first =.
   $key =~ s/^\s+//;
   $val =~ s/^\s+//;
   $key =~ s/\s+$//;
   $val =~ s/\s+$//;
   if( $key eq "UserID" ){
      $user_id = $val;
   }elsif($key eq "Password"){
      $password = $val;
   }
}
print "User ID  = $user_id\n";
print "Password = $password\n";

以上實例輸出結果為：

User ID = XYZ
Password = XYZ123

CGI 模塊

Perl 提供了很多內置的 CGI 模塊，常用以下兩個：

CGI 模塊
Berkeley cgi-lib.pl