服务器CGI模式的运行机制
CGI概括：
| 定义 |
通用网关接口(Common Gateway Interface)是HTTP服务器与你的或其它机器上的程序进行“交谈”的一种工具，其程序须运行在网络服务器上。 |
| 功能 |
绝大多数的CGI程序被用来解释处理来自表单的输入信息，并在服 |
| 运行环境 |
CGI程序在UNIX操作系统上CERN或NCSA格式的服务器上运行。 |
| 处理步骤 |
⑴通过Internet把用户请求送到服务器。 |
一、基本原理
CGI :通用网关接口（Common Gateway Interface）是一个Web服务器主机提供信息服务的标准接口。通过CGI接口，WEB服务器就能够获取客户端提交的信息，转交给服务器端的CGI程序进行处理，最后返回结果给客户端。
组成CGI通信系统的是两部分：一部分是html页面，另一部分是运行在服务器上的CGI程序。
它们之间的通讯方式如下图：
服务器与客户端之间的通信，是客户端的浏览器和服务器端的http服务器之间的HTTP通信，在这里只需要知道浏览器请求执行服务器上哪个CGI程序就行了；
服务器和ＣＧＩ程序之间的通讯才是我们关注的。一般情况下，服务器和ＣＧＩ程序之间是通过标准输入输出来进行数据传递的，而这个过程需要环境变量的协作方可实现。
１、服务器将ＵＲＬ指向一个应用程序
２、服务器为应用程序执行做准备
３、应用程序执行，读取标准输入和有关环境变量
４、应用程序进行标准输出
环境变量在ＣＧＩ中有着重要的地位，每个ＣＧＩ程序只能处理一个用户请求，所以在激活一个ＣＧＩ程序进程时创建了属于该进程的环境变量。
二、环境变量
对于ＣＧＩ程序来说，它继承了系统的环境变量，ＣＧＩ变量在ＣＧＩ程序启动时初始化，在结束时销毁。
当一个ＣＧＩ程序不是被ＨＴＴＰ服务器调用时，它的环境变量几乎是系统环境变量的复制。当这个ＣＧＩ程序被ＨＴＴＰ服务器调用时，它的环境变量就会多了以下关于ＨＴＴＰ服务器、客户端。ＣＧＩ传输过程等项目。
与请求相关的环境变量：
REQUEST_METHOD(服务器与CGI程序之间的信息传输方式)
QUERY_STRING(采用GET时所传输的信息)
CONTNENT_LENGTH(STDIO中的有效信息长度)
CONTENT_TYPE(指示所传来的信息的MIME类型)
CONTENT_FILE(使用windows httpd/wincgi标准时，用来传送数据的文件名)
....等等
与服务器有关环境变量：
GATEWAY_INTERFACE(服务器所实现的CGI版本)
SERVER_NAME(服务器的IP或名字)
SERVER_PORT(主机的端口号)
SERVER_SOFTWARE(调用CGI程序的HTTP服务器的名称和版本号)
与客户端相关的环境变量：
REMOTE_ADDR(客户机的主机名)
REMOTE_HOST(客户机的IP地址)
ACCEPT(列出客户机支持的编码方式)
ACCEPT_LANGUAGE(表明客户机可接受语言的ISO代码)
AUTORIZATION(表明被证实了的用户)
FROM(列出客户机的email地址)
IF_MODIFIED_SINGCE(当用get方式请求并且只有当文档比指定日期更早时才返回数据)
PRAGMA(设定将来要用到的服务器代理)
REFFERER(指定连接到当前文档的文档的URL)
USER AGENT(客户端浏览器的信息)
/**
*其实上面的变量在都可以在http报文的消息头里面找到
**/
CONTENT_TYPE:如application/x-www-form-urlencoded，表示数据来自HTML表单，并且经过URL编码。
ACCEPT:客户机所支持的MIME类型清单，内容如：’image/gif,image/jpeg’
REQUEST_METHOD:一般包含POST和GET.
环境变量是一个保存用户信息的内存区。当客户端的用户通过浏览器发出CGI请求时，服务器就寻找本地的相应CGI程序并执行它。在执行CGI程序的同时，服务器把该用户的信息保存到环境变量里。接下来，CGI程序的执行流程是这样的：查询与该CGI程序进程相应的环境变量：第一步是request_method，如果是POST，就从环境变量的len，然后到该进程相应的标准输入取出len长的数据。如果是GET，则用户数据就在环境变量的QUERY_STRING里.
三．CGI程序实现步骤：
1.从服务器上获取数据：
获取环境变量的时候，“如果先判断REQUEST_METHOD”是否存在，程序会更健壮，否则在某些情况下可能会造成程序崩溃。因为假若CGI程序不是由服务器调用的，那么环境变量集里就没有与CGI相关的环境变量（如REQUEST_METHOD，REMOTE_ADDR等）添加“进来，也就是说getenv(“REQUEST_METHOD”)”将返回NULL！
2.URL编码：
不管是POST还是GET方式，客户端浏览器发送给服务器的数据都不是原始的用户数据，而是经过URL编码的。此时，CGI的环境变量Content_type将被设置，如Content_type = application/x-www-form-urlencode就表示服务器收到的是经过URL编码的包含有HTML表单变量数据。
编码的基本规则是：变量之间用“&”分开；
“变量与其对应值用=”连接；“空格用+”代替；
“保留的控制字符则用%”连接对应的16禁止ASCII码代替；
“某些具有特殊意义的字符也用%”接对应的16进制ASCII码代替；空格是非法字符；
任意不可打印的ASCII控制字符均为非法字符。
3.CGI数据输出：
CGI程序如何将信息处理结果返回给客户端？这实际上是CGI格式化输出。 在CGI程序中的标准输出stdout是经过重定义了的，它并没有在服务器上产生任何的输出内容，而是被重定向到客户浏览器，这与它是由C，还是Perl或Python实现无关。 所以，我们可以用打印来实现客户端新的HTML页面的生成。比如，C的printf是向该进程的标准输出发送数据，Perl和Python用print向该进程的标准输出发送数据。
（1）CGI标题
CGI的格式输出内容必须组织成标题/内容的形式。CGI标准规定了CGI程序可以使用的三个HTTP标题。标题必须占据第一行输出！而且必须随后带有一个空行。
标题描述：
Content_type (内容类型)设定随后输出数据所用的MIME类型
Location (地址)设定输出为另外一个文档（URL）Status (状态)指定HTTP状态码MIME：
向标准输出发送网页内容时要遵守MIME格式规则：
任意输出前面必须有一个用于定义MIME类型的输出内容（Content-type）行，而且随后还必须跟一个空行。如果遗漏了这一条，服务将会返回一个错误信息。（同样使用于其他标题）
例如Perl和Python：
print “Content-type:text/html\n\n”; //输出HTML格式的数据
print “welcome
”
print “”
C语言：
printf( “Content-type:text/html\n\n”);
printf(“Welcome\n”);
MIME类型以类型/子类型（type/subtype）的形式表示。
其中type表示一下几种典型文件格式的一种：
Text、Audio、Video、Image、Application、Mutipart、Message
Subtype则用来描述具体所用的数据格式。
Application/msword微软的Word文件
Application/octet-stream一种通用的二进制文件格式
Application/zipZip压缩文件
Application/pdfPdf文件
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Location：
使用Location标题，一个CGI可以使当前用户转而访问同一服务器上的另外一个程序，甚至可以访问另外一个URL，但服务器对他们的处理方式不一样。
使用Location的格式为：Location：Filename/URL，
例如：print “Location:/test.html\n\n”;
这与直接链接到test.html的效果是一样的。
print “Location:http://www.chinaunix.com/\n\n”
由于该URL并不指向当前服务器，用户浏览器并不会直接链接到指定的URL，而是给用户输出提示信息。
HTTP状态码：
表示了请求的结果状态，是CGI程序通过服务器用来通知用户其请求是否成功执行的信息码，本文不做研究。
四、CGI中的信号量和文件锁
因为CGI程序时公用的，而WEB服务器都支持多进程运行，因此可能会发生同时有多个用户访问同一个CGI程序的情况。比如，有2个用户几乎同时访问同一个CGI程序，服务器为他们创建了2个CGI程序进程，设为进程A和进程B。假如进程A首先打开了某个文件，然后由于某种原因被挂起（一般是由于操作系统的进程调度）；而就在进程A被挂起的这段时间内，进程B完成了对文件的整个操作流程：打开，写入，关闭；进程A再继续往下执行，但进程A所操作的文件依旧是原来文件的就版本，此时进程A的操作结果将覆盖进程B的操作结果。
为了防止这种情况发生，需要用到文件锁或者信号量。
钥匙文件？假如有多个不同的HTML可以调用同一个CGI程序，那么CGI程序如何区分它们呢？一个是通过隐含的INPUT标签。不过觉得这个比较麻烦，因为CGI必须经过一系列解码后才能找到这个隐含INPUT的变量和其值。
五．设置HTTP服务器以兼容CGI
用Perl编写的CGI程序后缀为：.pl；Python编写的CGI程序后缀为：.py；而C编写的CGI程序后缀为：.cgi，如果在win下编译出来的是.exe，最好将它重命名为.cgi。这些都是为了HTTP服务能够识别并调用它们。
当使用appche httpd服务器时，请编辑它的配置文件httpd.conf如下：修改AddHandler cgi-script一句为AddHandler cgi-script .cgi .py .pl