Глава 2.    Основы

                               СОДЕРЖАНИЕ

* Hello, World!
    * Разбиение hello.cgi
    * Hello, World! в C
* Выведение CGI
* Установка и выполнение программы CGI
     * Конфигурирование сервера для CGI
     * Установка CGI на серверах UNIX
     * Установка CGI на Windows
     * Установка CGI на Macintosh
     * Выполнение CGI
* Быстрая обучающая программа по формам HTML
     * Тег <form>
     * Тег <input>
     * Представление формы
* Принятие ввода от браузера
     * Переменные среды
     * GET или POST ?
     * Закодированный ввод
     * Синтаксический анализ ввода
* Простая программа CGI
* Общая стратегия программирования
* Резюме

    Несколько лет назад, я создавал для колледжа в Гарварде страницу, куда бы можно было представлить свои комментарии о них. В то время, Интернет был молод, а документации было мало. Я, подобно многим другим, опирался на краткую документацию и систему программирования, созданную другими, чтобы научиться программированию CGI. Хотя этот метод изучения потребовал определенного поиска, множества экспериментов, и создавал много вопросов, он был очень эффективным. Настоящая глава - плод моей работы с CGI на ранних этапах (с несколькими уточнениями, разумеется).

Хотя для того, чтобы, полностью понять общешлюзовой интерфейс и достичь мастерства при работе с ним требуется некоторое время, сам протокол довольно прост. Любой человек, у которого есть некоторые основные навыки программирования, и который знаком с Веб, может быстро научиться программированию довольно сложных приложений CGI так же как я и другие научились этому несколько лет назад.

Цель этой главы состоит в том, чтобы представить основы CGI в комплексном, хотя и сжатом виде. Каждая концепция, рассматриваемая здесь, подробно представлена в последующих главах. Однако, после изучения этой главы, можно сразу же начать программирование приложений CGI. Как только Вы достигнете этого уровня, можно изучить тонкости CGI, либо прочитав остальную часть этой книги, либо просто экспериментируя самостоятельно.
Вы можете свести программирование CGI к двум задачам: к получению информации от браузера Веб и отсылке информации назад на браузер. Это делается достаточно интуитивно, как только Вы усвоите обычное использование приложений CGI. Часто пользователю предлагают заполнить какую-либо форму, например, вставить свое имя. Как только пользователь заполняет форму и нажимает Enter, эта информация посылается программе CGI. Программа CGI должна затем преобразовать эту информацию в то, что она понимает, соответственно обработать ее, и затем послать назад браузеру, будь то простое подтверждение или результат поиска в многоцелевой базе данных.

Другими словами, для программирования CGI требуется понять , как получить ввод от Интернет-браузера и как отослать вывод назад. Что происходит между стадиями ввода и вывода программы CGI, зависит от цели разработчика. Вы обнаружете, что главная сложность программирования CGI заключается в этой промежуточной стадии; после того, как Вы узнаете, как работать с вводом и выводом, этого будет, по существу, достасточно, чтобы стать разработчиком CGI.

В настоящей Главе , Вы изучите принципы, лежащие в основе ввода и вывода CGI, а также другие элементарные навыки, которые потребуются, чтобы записывать и использовать CGI, включая такие моменты, как создание форм HTML и присвоение имени вашим программам CGI. В данной главе рассматриваются следующие темы:
       * Традиционная программа " Hello, World!";
       * Вывод CGI: отсылка информации назад для отображения в Интернет-браузере;
       * Конфигурирование, установка, и выполнение приложения. Вы узнаете о различных платформах и серверах Веб;
       * Ввод CGI: интерпретация информации, посланной браузером Веб. Ознакомление с некоторыми полезными библиотеками программирования для анализа такого ввода;
       * Простой пример: он охватывает все уроки данной главы;
       * Стратегия программирования .

Из-за характера данной главы, я только слегка касаюсь некоторых тем. Не волнуйтесь; все эти темы рассматриваются гораздо глубже в других главах.

 
   Hello, World!

Вы начинаете с традиционной вводной задачи программирования. Вы напишете программу, которая отобразит "Hello, World!" на вашем браузере Веб. Прежде, чем написать эту программу, Вы должны понять, какую информацию браузер Веб ожидает получить от программ CGI. Вы также должны знать, как выполнить эту программу, так чтобы увидеть ее в действии.
CGI независит от языка, так что Вы можете реализовать эту программу на любом языке. Здесь используется несколько различных языков , чтобы продемонстрировать независимость каждого языка. В языке Perl, программа " Hello,World!" показана в листинге 2.1.

Листинг 2.1. Hello,   World! в Perl.

#!/usr/local/bin/perl
# Hello.cgi - Моя первая программа CGI
print "Content-Type: text/htmlnn";

print "<html> <head>n";
print "<title>Hello,  World!</title>";
print "</head>n";
print "<body>n";
print "<h1>Hello,  World!</h1>n";
print "</body> </html>n";

Сохраните эту программу как hello.cgi, и установите ее в соответствующем месте. (Если Вы не уверены, где оно находится, не беспокойтесь; Вы узнаете это в разделе "Установка и выполнение программы CGI " ниже в данной главе.) Для большинства серверов нужный каталог называется cgi-bin. Теперь, вызовите программу из вашего браузера Веб. Для большинства, это означает открыть следующий универсальный указатель ресурса (URL):

http://hostname/directoryname/hello.cgi
Hostname - имя вашего сервера Веб, и directoryname - каталог, в который Вы помещаете hello.cgi (вероятно cgi-bin).

     Разбиение hello.cgi

Следует отметить несколько моментов относительно hello.cgi.

    Во-первых, вы используете простые команды печати. Программы CGI не требуют никаких специальных дескрипторов файла или описателей вывода. Чтобы послать вывод браузеру, просто печатают на stdout.
    Во-вторых, обратите внимание на то, что содержание первого оператора печати (Content-Type: text/html) не появляется на вашем браузере Веб. Вы можете отослать любую информацию, по Вашему усмотрению, назад на браузер (страницу HTML, графику или звук), но сначала, нужно сообщить браузеру какого вида данные вы ему посылаете. Эта строка сообщает браузеру какой вид информации ожидать - в данном случае, страницу HTML.
    В-третьих, программа называется hello.cgi. Не всегда нужно использовать расширение .cgi с именем вашей программы CGI. Хотя исходный код для многих языков также использует расширение .cgi, оно не используется для обозначения типа языка, а является для сервера способом идентификации файла как исполняемого файла, а не графического файла, файла HTML или текстового файла. Серверы часто конфигурируются так, чтобы только попытаться выполнить те файлы, которые имеют это расширение, отображая содержание всех других. Хотя использование расширения .cgi не обязательно, это все еще считается хорошей практикой.

В общем, hello.cgi состоит из двух основных частей:
       * Он сообщает браузеру какую информацию ожидать (Content-Type: text/html)
       * Он сообщает браузеру, что отобразить (Hello, World!)

   Hello,  World! в C

Чтобы показать независимость программ CGI от языков, в листинг 2.2 показан эквивалент программы hello.cgi , написанной в C.

Листинг 2.2. Hello,   World! в C.

/* hello.cgi.c - Hello,  World CGI */

#include <stdio.h>

int main() {
printf("Content-Type: text/htmlrnrn");
printf("<html> <head>n");
printf("<title>Hello, World!</title>n");
printf("</head>n");
printf("<body>n");
printf("<h1>Hello, World!</h1>n");
printf("</body> </html>n");
}

Ни серверу Веб, ни браузеру не важно, какой язык используется для записи программы. Хотя каждый язык имеет преимущества и недостатки в качестве языка программирования CGI, лучше использовать язык, с которым Вам удобнее всего работать. (Более детально выбор языка программирования обсуждается в Главе 1 "Общешлюзовой интерфейс (CGI) ").

   Выведение CGI

Теперь можно внимательнее изучить вопрос отправки информации на браузер Веб. Из примера " Hello,  World!", видно, что браузеры Веб ожидают два набора данных: заголовок, который содержит информацию, например какую информацию отобразить (например Content-Type: line) и фактическую информацию (что отображается на браузере Веб). Эти два блока информации отделены пустой строкой.
Заголовок называется заголовком HTTP. Он дает важные сведения об информации, которую браузер собирается получать. Имеются несколько различных типов заголовков HTTP, и наиболее универсальным является тот, который Вы использовали раньше: Content-Type: заголовок. Вы можете использовать различные комбинации заголовков HTTP, отделяя их символами возврата каретки и новой линии (rn). Пустая строка, отделяющая заголовок от данных, также состоит из возврата каретки и новой строки (почему нужны оба, кратко описано в предшествующем примечании и подробно в Главе 4). Вы узнаете о других заголовках HTTP в Главе 4; в данный момент Вы занимаетесь Content-Type: заголовок.

Content-Type: заголовок описывает тип данных, которые возвращает CGI. Соответствующим форматом для этого заголовка является:
Content-Type: subtype/type
Где subtype/type - правильный тип многоцелевых расширений почты Интернета (MIME). Наиболее распространенным типом MIME является тип HTML: text/html. В таблице 2.1 приведено еще несколько распространненых типов MIME, которые будут рассмотрены; более полный перечень и анализ типов MIME приводится в Главе 4.

                   Таблица 2.1. Некоторые общие типы MIME. 

После заголовка и пустой строки, Вы просто печатаете данные в нужном для Вас виде. Если Вы посылаете HTML, то печатайте теги HTML и данные к stdout после заголовка. Вы можете послать также графику, звук и другие двоичные файлы, просто печатая содержимое файла в stdout. Несколько примеров этого приведено в Главе 4.

    Установка и выполнение программы CGI

Данный раздел несколько отклоняется от программирования CGI и рассказывает о конфигурирования вашего сервера Веб для использования CGI, об установке и выполнении программ. Вы ознакомитесь с различными серверами для различных платформ более или менее подробно, но Вам придется глубже изучить документацию своего сервера с целью нахождения оптимального варианта.

Все серверы требуют пространства для файлов сервера и пространства для документов HTML. В настоящей книге, область сервера называется ServerRoot, а область документа - DocumentRoot. На машинах UNIX ServerRoot - обычно в /usr/local/etc/httpd/, а DocumentRoot - обычно в /usr/local/etc/httpd/htdocs/. Однако, это не имеет никакого значения для вашей системы, поэтому замените все ссылки на ServerRoot и DocumentRoot на ваши собственные ServerRoot и DocumentRoot.
Когда Вы обращаетесь к файлам, используя ваш браузер Веб, Вы определяете файл в URL относительно DocumentRoot. Например, если адрес вашего сервера mymachine.org, то Вы обращаетесь к этому файлу со следующим URL:
http://mymachine.org/index.html

   Конфигурирование сервера для CGI

Большинство серверов Веб имеет такую предварительную конфигурацию, которая позволяет использовать программы CGI. Обычно два параметра указывают серверу о том, является ли файл приложением CGI или нет:
     * Обозначенный каталог. Некоторые серверы позволяют определить, что все файлы в обозначенном каталоге (обычно, по умолчанию, называемый cgi-bin) являются CGI.
     * Расширения имени файла. Много серверов имеют такую предварительную конфигурацию, которая позволяет определять все файлы заканчивающиеся на .cgi, как CGI.

Метод обозначенного каталога - это своего рода пережиток прошлого (самые первые серверы использовали его как единственный метод для определения того, какие файлы были программами CGI), но он имеет несколько преимуществ.
     * Он сохраняет программы CGI в централизованном виде, препятствуя загромождению других каталогов.
     * Вы не ограничены каким-либо определенным расширением имени файла, так что можете называть файлы так, как хотите. Некоторые серверы позволяют обозначить несколько различных каталогов в качестве каталогов CGI.
     * Он также дает больше возможностей в отношении контроля над теми, кто может записывать CGI. Например, если Вы имеете сервер и поддерживаете систему с несколькими пользователями и не хотите, чтобы они использовали свои собственные сценарии CGI без предварительной ревизии программы из соображений безопасности, можно обозначить только эти файлы в ограниченном,централизованном каталоге как CGI. Пользователи тогда должны будут предоставить Вам программы CGI для установки и Вы сможете сначала провести ревизию кода, чтобы удостовериться, что у программы нет каких-либо крупных проблем с защитой.
Обозначение CGI через расширение имени файла может быть полезно благодаря его гибкости. Вы не ограничены одним единственным каталогом для программ CGI. Большинство серверов может быть конфигурировано, чтобы распознать CGI через расширение имени файла, хотя по умолчанию не все из них конфигурированы таким образом.

    Установка CGI на серверах UNIX

Независимо от того, как конфигурирован ваш сервер UNIX, нужно предпринять несколько шагов, чтобы удостовериться в том, что ваши приложения CGI выполняются должным образом. Ваш сервер Веб обычно будет работать как несуществующий пользователь (то есть пользователь UNIX nobody - учетная запись, которая не имеет прав доступа к файлу и не может быть зарегистрирована). Сценарии CGI (написанные на Perl, оболочке Bourne или на другом языке описания сценария) должны быть, выполнимы и читаемы по всему миру.

Если Вы используете язык описания сценария типа Perl или Tcl, укажите полный путь вашего интерпретатора в первой строке вашего сценария. Например, сценарий Perl, использующий perl в каталоге /usr/local/bin должен начинаться со следующей строки:
#!/usr/local/bin/perl

   Некоторые универсальные cерверы UNIX

Серверы NCSA и Apache имеют файлы со сходной конфигурацией, потому что сервер Apache был первоначально основан на коде NCSA. По умолчанию, они конфигурированы таким образом, чтобы любой файл в каталоге cgi-bin (расположенный по умолчанию в ServerRoot) являлся программой CGI. Чтобы изменить местоположение каталога cgi-bin, можно отредактировать файл конфигурации conf/srm.conf. Форматом для конфигурирования этого каталога является
ScriptAlias fakedirectoryname realdirectoryname
где fakedirectoryname - псевдо-имя каталога (/cgi-bin), и realdirectoryname - полный путь, где программы CGI фактически сохранены. Вы можете конфигурировать более одного ScriptAlias, добавляя еще строки ScriptAlias.
Заданная по умолчанию конфигурация достаточна для потребностей большинства пользователей. Нужно отредактировать строку в файле srm.conf в любом случае, чтобы определить правильное realdirectoryname. Если, например, Ваши программы CGI расположены в /usr/local/etc/httpd/cgi-bin, строка ScriptAlias в вашем файле srm.conf должна походить на следующую:
ScriptAlias /cgi-bin/ /usr/local/etc/httpd/cgi-bin/
Чтобы обращаться или ссылаться на программы CGI, расположенные в этом каталоге, используется следующий URL:
http://hostname/cgi-bin/programname
Где hostname - имя хозяина вашего сервера Веб, и programname - имя Вашего CGI.

Например, допустим, что Вы скопировали программу hello.cgi в Ваш каталог cgi-bin (например, /usr/local/etc/httpd/cgi-bin) на Вашем сервере Веб, называемом www.company.com. Чтобы обратиться к вашему CGI, используйте следующий URL:
http://www.company.com/cgi-bin/hello.cgi
Если нужно конфигурировать сервер NCSA или Apache так, чтобы распознавать любой файл с расширением .cgi как CGI, нужно отредактировать два файла конфигурации. Сначала, в файле srm.conf, не комментируйте следующую строку:
AddType application/x-httpd-cgi .cgi
Это свяжет CGI типа MIME с расширением .cgi. Теперь, нужно изменить файл access.conf, чтобы можно было выполнить CGI в любом каталоге. Для этого, добавьте опцию ExecCGI к строке Option. Это будет выглядеть примерно как следующая строка:
Option Indexes FollowSymLinks ExecCGI
Теперь, любой файл с расширением .cgi считается CGI; обращайтесь к нему, как обращались бы к любому файлу на вашем сервере.
Сервер CERN конфигурирован так же, как и серверы Apache и NCSA. Вместо ScriptAlias, сервер CERN использует команду Exec. Например, в файле httpd.conf, Вы увидете следующую строку:
Exec /cgi-bin/* /usr/local/etc/httpd/cgi-bin/*
Другие серверы UNIX можно конфигурировать таким же способом; более подробно об этом описано в документации сервера.

    Установка CGI на Windows

Большинство серверов, доступных для Windows 3.1, Windows 95 и Windows NT конфигурировано с помощью метода "расширение имени файла" для распознавания CGI. Вообще, изменение конфигурации сервера на базе Windows просто требует выполнения программы конфигурации сервера и внесения соответствующих изменений.

Иногда конфигурирование сервера для правильного выполнения сценарий (типа Perl) представляется сложным делом. В DOS или Windows, Вы не сможете определить интерпретатор на первой строке сценария, как это происходит при работе с UNIX. Некоторые серверы имеют заранее заданную конфигурацию, чтобы связать некоторые расширения имени файла с интерпретатором. Например, многие Веб-серверы Windows предполагают, что файлы, оканчивающиеся на .pl, являются сценариями Perl.
Если сервер не выполняет такой тип ассоциации файла, можно определить пакетный файл упаковщика, который вызывает как иинтерпретатор, так и сценарий. Как и с сервером UNIX, не устанавливайте интерпретатор ни в каталоге cgi-bin ни в каком-либо Веб-доступном каталоге.

   Установка CGI на Macintosh

Две наиболее известные опции сервера для Macintosh - это WebStar StarNine и его предшественник MacHTTP. Оба распознают CGI по расширению имени файла.
MacHTTP понимает два различных расширения: .cgi и .acgi, который обозначает асинхронный CGI. Регулярные программы CGI, установленные на Macintosh (с расширением .cgi), будут поддерживать Веб-сервер в состоянии занятости, пока не закончится выполнение CGI, вынуждая сервер приостановить выполнение всех других запросов. Асинхронный CGI, с другой стороны, позволяет серверу принимать запросы даже во время своей работы.
Разработчик CGI Macintosh, использующий любой из этих Веб-серверов, должен, по возможности, использовать просто расширение .acgi, а не расширение .cgi. Оно должно работать с большинством программ CGI; если оно не работает, переименуйте программу на .cgi.