关于cgi库

关于cgi库
2009年07月02日
　　目前Web技术中生成动态Web页面的方法有CGI和服务器脚本，如JSP, ASP等，但后者需要Web服务器具有这些脚本的运行支持模块。在嵌入式Web服务器中，考虑到资源限制问题，一般都只提供CGI支持，因此在嵌入式设备中Web方式应用实际上就是基于CGI的程式研发。
　　CGI（Common Gate Intergace）是一段运行在Web服务器上的程式，提供同客户端Html页面的接口。我们看一个实际例子：常见的个人主页上大都有一个留言本，留言本的工作方式是这样的：先由用户输入一些信息，如名字之类的东西，接着用户按一下“留言”（到目前为止工作都在客户端），浏览器就把这些信息传送到服务器的CGI程式中，于是CGI程式在服务器上按照预定的方法进行处理，在本例中就是把用户提交的信息存入指定的文件中，最后CGI程式给客户端发回一个“留言结束”字样的页面，用户能在浏览器里看到。
　　在进行CGI编程之前，我们先了解HTML的一些知识。CGI能使用多种编程语言来实现，包括C、 C++、Perl等，但在嵌入式设备的研发中，一般都不会采用Perl等解释性语言，因为这种语言还需要有解释执行的支撑模块，会占用存贮空间和内存，最常用的方法当然是用C来编写，但C并不是非常适合研发象CGI这种需要大量进行字符串操作的程式，编程比较烦琐，因此，对于一个专业的研发人员来说，首先想到的应该是有没有可复用的库来支持快速高效的研发CGI程式。幸运的是目前就有不少开放源码的支持CGI研发的 C库。我们在此只介绍CGIC，有兴趣的朋友能自己在Internet上搜索其他的C库。
　　CGIC库的移植
　　CGIC是个支持CGI研发的开放源码的标准C库，能免费使用，只需要在研发的站点和程式文件中有个公开声明即可，表明程式使用了CGIC库，用户也能购买商业授权而无需公开声明。
　　CGIC能够提供以下功能：
　　1  分析数据，并自动校正一些有缺陷的浏览器发来的数据；
　　2  透明接收用GET或 POST方法发来的From数据；
　　3   能接受上传文件；
　　4   能够设置和接收cookies；
　　5   用一致的方式处理From元素里的回车；
　　6   提供字符串，整数，浮点数，单选或多选功能来接收数据；
　　7   提供数字字段的边界检查；
　　8   能够将CGI环境变量转化成C中的非空字符串；
　　9   提供CGI程式的调试手段，能够回放CGI程式执行时的CGI状态；
　　总之，CGIC是个功能比较强大的支持CGI研发的标准C库，并支持Linux, Unix 和视窗系统等多操作系统。
　　以下描述CGIC的移植过程。
　　从CGIC的主站点http://www.boutell.com/cgic/下载源码，当前最新版本是2.05版。将其解压并进入源码目录
　　# tar xzf cgic205.tar.gz
　　# cd cgic205
　　修改Makefile文件，找到CC=gcc，将其改成CC=arm-linux-gcc，找到AR=ar，将其改成AR=arm-linux-ar，找到RANLIB=ranlib，将其改成RANLIB=arm-linux-ranlib。找到gcc cgictest.o -o cgictest.cgi ${LIBS}，将其改成$(CC) $(CFLAGS) cgictest.o -o cgictest.cgi ${LIBS}，找到gcc capture.o -o capture ${LIBS}，将其改成$(CC) $(CFLAGS) capture.o -o capture ${LIBS}，并保存退出。
　　然后运行make进行编译，得到的CGIC库libcgic.a，我们通过调试辅助程式capture和测试程式cgictest.cgi，来验证生成CGIC库的正确性。
　　将capture和cgictest.cgi拷贝到主机的/nfs/www/cgi-bin目录下。
　　在工作站的浏览器地址栏输入http://192.168.67.16/cgi-bin/cgictest.cgi，能看到页面，表示CGIC库和测试脚本都移植成功。cgictest.cgi比较完整的展现了CGIC库的功能，在研发基于CGIC库的CGI程式前最佳先掌控cgictest.cgi程式，也是用户研发特定应用程式时的参考范例。
　　HTML模板的制作
　　Web方式的应用研发一般都会将界面和程式逻辑脱离开来，允许在一定程度下更改界面，如改动界面文本的属性，建立多语言版本等，而无需改动程式逻辑。界面一般由美工来进行制作，而程式员负责具体功能的实现。在 HTML中，表单 (FORM)是最主要的传递信息的手段，他适用于所有浏览器。表单中有非常多元素，包括输入文本框，单选框，多选框，按钮，等等，能提供信息的交互。具体对象说明和语法请参见其他HTML书籍，在这里不作介绍。根据应用需求，美工或其他设计人员将最后的Web页面设计出来，作为程式员进行研发的模板。
　　CGI程式的工作一般就是接收表单数据，进行数据处理，最后根据处理结果生成新的页面返回给浏览器。表单数据一般是以POST方法提交给服务器，由CGI程式获得，程式必须要将界面数据和内部数据对应起来才能够进行下一步的处理。CGI程式从页面获取数据就根据元素名字/值中的元素名字来进行区分。但CGI返回页面就比较麻烦。由于界面在程式研发完成后更有可能会改动，而且有些需要程式处理的地方可能没有表单元素，因此对程式来说，不能以表单元素名作为区分的基础，一般方法是采用HTML中的注释来标记。
　　程式员需要在模板中为每一个表单元素及其他所有需要程式处理的地方，按照一定规则，如注释的下一行就是表单元素行，建立其注释标记。CGI程式就能根据注释标记来判断表单元素信息并进行处理。程式逐行读取模板文件，检查有无注释标记，如有的话，则下一行需要进行处理，给表单元素赋上数据，最后就能返回带数据的页面给浏览器。
　　HTML模板还需要关注的是输入的检查。根据输入检查越早越好的原则，需要在用户界面上就对用户提交的数据进行检查。目前一般是采用javascript脚本的方式。当用户提交数据时，表单对象的onSubmit方法就会被调用，在该方法里就能对用户的输入进行检查。常用的检查有是否必需、最大/小长度、是否字符、是否数字、email地址、IP地址是否正确、是否匹配一个正则表达式等。
　　CGI程式的研发
　　CGI程式的工作一般就是接收表单数据，根据应用需求进行数据处理，最后根据处理结果生成新的页面返回给浏览器。表单数据一般是以POST方法提交给服务器，由CGI程式获得，程式根据元素名字/值中的元素名字来区分数据，完成数据处理后，再读取相应的模板文件，根据注释标记将对应的数据填充到HTML文本中去，生成最后的页面返回给浏览器。
　　程式一般逻辑为：
　　1．  安全性检查，是否允许运行脚本；
　　2．  处理用户提交的数据，根据元素名字/值中的元素名字来区分数据，然后根据应用需求进行数据处理；
　　3．  将处理结果填充表单，根据注释标记将对应的数据填充到HTML文本中去，生成最后的页面返回给浏览器。
　　关于具体的代码实现细节，用户能参考《嵌入式Linux系统研发详解－基于EP93XX系列ARM》一书的相关章节。