Perl - CGI 编程

什么是CGI？

通用网关接口 (CGI) 是一组标准，定义了 Web 服务器和自定义脚本之间如何交换信息。
CGI 规范目前由 NCSA 维护，NCSA 定义 CGI 如下 -
通用网关接口（CGI）是外部网关程序与信息服务器（例如 HTTP 服务器）接口的标准。
目前的版本是CGI/1.1，CGI/1.2正在开发中。

网页浏览

为了理解 CGI 的概念，让我们看看当我们单击网页上可用的超链接来浏览特定网页或 URL 时会发生什么。

您的浏览器使用 HTTP 协议联系 Web 服务器并要求 URL（即网页文件名）。
Web 服务器将检查 URL 并查找所请求的文件名。如果网络服务器找到该文件，则会将该文件发送回浏览器，而不进行任何进一步的执行，否则会发送一条错误消息，表明您请求了错误的文件。
Web 浏览器从 Web 服务器获取响应，并显示接收到的文件内容或在找不到文件时显示错误消息。

然而，可以以这样的方式设置 HTTP 服务器，以便每当请求某个目录中的文件时，该文件就不会被发回；相反，它作为程序执行，无论该程序输出什么结果，都会被发送回浏览器以显示。这可以通过使用 Web 服务器中可用的特殊功能来完成，该功能称为通用网关接口或 CGI，而由服务器执行以产生最终结果的此类程序称为 CGI 脚本。这些CGI程序可以是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，请确保您的 Web 服务器支持 CGI 功能并且已配置为处理 CGI 程序。Web 服务器执行的所有 CGI 程序都保存在预先配置的目录中。该目录称为 CGI 目录，按照约定命名为 /cgi-bin。按照惯例，Perl CGI 文件的扩展名为.cgi。

第一个 CGI 程序

这里有一个简单的链接，它链接到一个名为hello.cgi的 CGI 脚本。该文件保存在/cgi-bin/目录中，其内容如下。在运行 CGI 程序之前，请确保已使用chmod 755 hello.cgi UNIX 命令更改文件模式。

#!/usr/bin/perl

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>';

1;

现在，如果您单击hello.cgi链接，则请求将发送到 Web 服务器，Web 服务器在 /cgi-bin 目录中搜索 hello.cgi，执行它，无论生成什么结果，Web 服务器都会将该结果发送回 Web 浏览器，如下所示-

Hello Word! This is my first CGI program

这个 hello.cgi 脚本是一个简单的 Perl 脚本，它将其输出写入 STDOUT 文件（即屏幕）。有一个重要且额外的功能可用，即要打印的第一行Content-type:text/html\r\n\r\n。该行被发送回浏览器并指定要在浏览器屏幕上显示的内容类型。现在您已经了解了 CGI 的基本概念，并且可以使用 Perl 编写许多复杂的 CGI 程序。该脚本可以与任何其他外部系统交互，以交换信息，例如数据库、Web 服务或任何其他复杂的接口。

了解 HTTP 标头

第一行Content-type:text/html\r\n\r\n是 HTTP header 的一部分，它被发送到浏览器，以便浏览器能够理解从服务器端传入的内容。所有 HTTP 标头将采用以下形式 -

HTTP Field Name: Field Content

例如 -

Content-type:text/html\r\n\r\n

还有一些其他重要的 HTTP 标头，您将在 CGI 编程中经常使用它们。

先生。	标题和描述
1	内容类型：字符串定义返回内容格式的 MIME 字符串。示例是内容类型：text/html
2	过期：日期字符串信息失效的日期。浏览器应该使用它来决定何时需要刷新页面。有效的日期字符串应采用 01 Jan 1998 12:00:00 GMT 格式。
3	位置：URL 字符串应返回的 URL，而不是请求的 URL。您可以使用此字段将请求重定向到任何其他位置。
4	最后修改时间：字符串文件的最后修改日期。
5	内容长度：字符串返回数据的长度（以字节为单位）。浏览器使用此值来报告文件的估计下载时间。
6	设置 Cookie：字符串设置通过字符串传递的cookie

CGI环境变量

所有 CGI 程序都可以访问以下环境变量。这些变量在编写任何 CGI 程序时都发挥着重要作用。

先生。	变量名称和描述
1	内容类型内容的数据类型。当客户端向服务器发送附加内容时使用。比如文件上传等。
2	内容长度查询信息的长度。仅适用于 POST 请求
3	HTTP_COOKIE 以键值对的形式返回设置的cookie。
4	HTTP_USER_AGENT User-Agent 请求标头字段包含有关发起请求的用户代理的信息。它的网络浏览器的名称。
5	路径信息 CGI 脚本的路径。
6	请求参数通过 GET 方法请求发送的 URL 编码信息。
7	远程地址发出请求的远程主机的 IP 地址。这对于日志记录或身份验证目的很有用。
8	远程主机发出请求的主机的完全限定名称。如果此信息不可用，则可以使用 REMOTE_ADDR 来获取 IR 地址。
9	请求方法用于发出请求的方法。最常见的方法是 GET 和 POST。
10	SCRIPT_FILENAME CGI 脚本的完整路径。
11	SCRIPT_NAME CGI 脚本的名称。
12	服务器名称服务器的主机名或 IP 地址。
13	服务器软件服务器运行的软件的名称和版本。

这是一个小型 CGI 程序，用于列出 Web 服务器支持的所有 CGI 变量。单击此链接查看结果获取环境

#!/usr/bin/perl

print "Content-type: text/html\n\n";
print "<font size=+1>Environment</font>\n";
foreach (sort keys %ENV) {
   print "<b>$_</b>: $ENV{$_}<br>\n";
}

1;

弹出“文件下载”对话框？

有时，您希望提供一个选项，让用户单击链接，然后向用户弹出“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 header 来实现。

此 HTTP 标头将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，则其语法如下 -

#!/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");
}

GET 和 POST 方法

当您需要将某些信息从浏览器传递到 Web 服务器并最终传递到处理您的请求的 CGI 程序时，您一定遇到过很多情况。最常见的浏览器使用两种方法将此信息传递到 Web 服务器。这些方法是GET方法和POST方法。让我们一一检查一下。

使用 GET 方法传递信息

GET 方法发送附加到页面 URL 本身的编码用户信息。页面和编码信息由 ? 分隔。字符如下 -

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

GET 方法是将信息从浏览器传递到 Web 服务器的默认方法，它会生成一个长字符串，显示在浏览器的 Location:box 中。如果您有密码或其他敏感信息要传递到服务器，则切勿使用 GET 方法。GET 方法有大小限制：请求字符串中只能传递 1024 个字符。

此信息使用QUERY_STRING标头传递，并且可以通过 QUERY_STRING 环境变量在 CGI 程序中访问，您可以在 CGI 程序中解析和使用该变量。

您可以通过简单地将键和值对与任何 URL 连接来传递信息，也可以使用 HTML <FORM> 标记通过 GET 方法传递信息。

简单 URL 示例：Get 方法

这是一个简单的 URL，它将使用 GET 方法将两个值传递给 hello_get.cgi 程序。

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

下面是hello_get.cgi脚本，用于处理 Web 浏览器给出的输入。

#!/usr/bin/perl

local ($buffer, @pairs, $pair, $name, $value, %FORM);
# Read in text
$ENV{'REQUEST_METHOD'} =~ tr/a-z/A-Z/;
if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "GET") {
   $buffer = $ENV{'QUERY_STRING'};
}
# Split information into name/value pairs
@pairs = split(/&/, $buffer);
foreach $pair (@pairs) {
   ($name, $value) = split(/=/, $pair);
   $value =~ tr/+/ /;
   $value =~ s/%(..)/pack("C", hex($1))/eg;
   $FORM{$name} = $value;
}
$first_name = $FORM{first_name};
$last_name  = $FORM{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 $first_name $last_name - Second CGI Program</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

简单 FORM 示例：GET 方法

这是一个简单的示例，它使用 HTML FORM 和提交按钮传递两个值。我们将使用相同的 CGI 脚本 hello_get.cgi 来处理此输入。

<FORM action = "/cgi-bin/hello_get.cgi" 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>

这是上述表单编码的实际输出。现在您可以输入名字和姓氏，然后单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，但不是在 ? 之后将其作为文本字符串发送。在 URL 中，它作为 HTTP 标头的一部分作为单独的消息发送。Web 服务器以标准输入的形式将此消息提供给 CGI 脚本。

下面是修改后的hello_post.cgi脚本，用于处理 Web 浏览器给出的输入。该脚本将处理 GET 以及 POST 方法。

#!/usr/bin/perl

local ($buffer, @pairs, $pair, $name, $value, %FORM);
# Read in text
$ENV{'REQUEST_METHOD'} =~ tr/a-z/A-Z/;
if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "POST") {
   read(STDIN, $buffer, $ENV{'CONTENT_LENGTH'});
} else {
   $buffer = $ENV{'QUERY_STRING'};
}
# Split information into name/value pairs
@pairs = split(/&/, $buffer);
foreach $pair (@pairs) {
   ($name, $value) = split(/=/, $pair);
   $value =~ tr/+/ /;
   $value =~ s/%(..)/pack("C", hex($1))/eg;
   $FORM{$name} = $value;
}
$first_name = $FORM{first_name};
$last_name  = $FORM{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 $first_name $last_name - Second CGI Program</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

让我们再次采用与上面相同的示例，该示例使用 HTML FORM 和提交按钮传递两个值。我们将使用 CGI 脚本 hello_post.cgi 来处理此输入。

<FORM action = "/cgi-bin/hello_post.cgi" 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>

这是上述表单编码的实际输出，您输入名字和姓氏，然后单击提交按钮查看结果。

将复选框数据传递给 CGI 程序

当需要选择多个选项时，请使用复选框。下面是带有两个复选框的表单的 HTML 代码示例。

<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>

这段代码的结果如下：

下面是checkbox.cgi脚本，用于处理 Web 浏览器为单选按钮提供的输入。

#!/usr/bin/perl

local ($buffer, @pairs, $pair, $name, $value, %FORM);
# Read in text
$ENV{'REQUEST_METHOD'} =~ tr/a-z/A-Z/;
if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "POST") {
   read(STDIN, $buffer, $ENV{'CONTENT_LENGTH'});
} else {
   $buffer = $ENV{'QUERY_STRING'};
}
# Split information into name/value pairs
@pairs = split(/&/, $buffer);
foreach $pair (@pairs) {
   ($name, $value) = split(/=/, $pair);
   $value =~ tr/+/ /;
   $value =~ s/%(..)/pack("C", hex($1))/eg;
   $FORM{$name} = $value;
}
if( $FORM{maths} ) {
   $maths_flag ="ON";
} else {
   $maths_flag ="OFF";
}
if( $FORM{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 : $maths_flag</h2>";
print "<h2> CheckBox Physics is : $physics_flag</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

将单选按钮数据传递给 CGI 程序

当只需要选择一个选项时，可以使用单选按钮。以下是带有两个单选按钮的表单的 HTML 代码示例 -

<form action = "/cgi-bin/radiobutton.cgi" 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>

这段代码的结果如下：

下面是radiobutton.cgi脚本，用于处理 Web 浏览器为单选按钮提供的输入。

#!/usr/bin/perl

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

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 $subject</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

将文本区域数据传递给 CGI 程序

当必须将多行文本传递给 CGI 程序时，将使用 textarea 元素。下面是带有 TEXTAREA 框的表单的 HTML 代码示例 -

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

这段代码的结果如下：

下面是用于处理 Web 浏览器输入的textarea.cgi脚本。

#!/usr/bin/perl

local ($buffer, @pairs, $pair, $name, $value, %FORM);
# Read in text
$ENV{'REQUEST_METHOD'} =~ tr/a-z/A-Z/;
if ($ENV{'REQUEST_METHOD'} eq "POST") {
   read(STDIN, $buffer, $ENV{'CONTENT_LENGTH'});
} else {
   $buffer = $ENV{'QUERY_STRING'};
}
# Split information into name/value pairs
@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 "<title>Text Area - Fifth CGI Program</title>";
print "</head>";
print "<body>";
print "<h2> Entered Text Content is $text_content</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

将下拉框数据传递给 CGI 程序

当我们有很多可用选项但只能选择一两个时，就会使用下拉框。下面是带有一个下拉框的表单的示例 HTML 代码

<form action = "/cgi-bin/dropdown.cgi" 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>

这段代码的结果如下：

下面是用于处理 Web 浏览器输入的dropdown.cgi脚本。

#!/usr/bin/perl

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

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 $subject</h2>";
print "</body>";
print "</html>";

1;

在 CGI 中使用 Cookie

HTTP协议是一种无状态协议。但对于商业网站来说，需要维护不同页面之间的会话信息。例如，一个用户注册在跨越多个页面的交易后结束。但是如何在所有网页上维护用户的会话信息呢？

在许多情况下，使用 cookie 是记住和跟踪偏好、购买、佣金以及更好的访问者体验或网站统计所需的其他信息的最有效方法。

怎么运行的

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。如果存在，它将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，可以检索 cookie。一旦检索到，您的服务器就会知道/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。如果此项为空，则当访问者退出浏览器时，cookie 将过期。
域- 您网站的域名。
Path - 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，则该字段可能为空。
安全- 如果此字段包含“安全”一词，则只能通过安全服务器检索 cookie。如果此字段为空，则不存在此类限制。
名称 = 值- Cookie 以键和值对的形式设置和检索。

设置 Cookie

将 cookie 发送到浏览器非常容易。这些 cookie 将与 HTTP 标头一起发送。假设您想将用户ID和密码设置为cookie。因此将按如下方式完成 -

#!/usr/bin/perl

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

这里我们使用Set-Cookie HTTP header 来设置 cookie。可以选择设置 Cookie 属性，例如“过期”、“域”和“路径”。需要注意的是，cookie 是在发送 magic line "Content-type:text/html\r\n\r\n之前设置的。

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/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";

如果在调用检索 cookie 脚本之前已设置上述 cookie，这将产生以下结果。

User ID = XYZ
Password = XYZ123

CGI 模块和库

您会在互联网上找到许多内置模块，它们为您提供在 CGI 程序中使用的直接功能。以下是重要的一次。