什么是CGI？

CGI（通用网关接口）是Web服务器与外部程序（比如Python脚本）进行通信的标准协议。

简单说就是：

  • 当你在浏览器访问一个网页时，Web服务器（如Apache/Nginx）会处理请求
  • 如果这个请求需要动态内容（如表单提交、实时数据），服务器会启动CGI程序
  • CGI程序（Python脚本）生成动态内容，返回给服务器
  • 服务器再把结果返回给你的浏览器
小白理解法：把CGI想象成餐厅的服务员（Web服务器）和厨师（Python脚本）之间的协作。你点菜（请求网页），服务员把订单交给厨师，厨师做好菜（生成网页），服务员再端给你。

CGI开发环境搭建

要运行Python CGI程序，你需要：

1. Web服务器

  • Apache（最常用）
  • Nginx（需要额外配置）
  • Python内置模块（http.server，适合测试）

2. 配置服务器

以Apache为例，需要做这些设置：

# 启用CGI模块（通常默认已启用）
LoadModule cgi_module modules/mod_cgi.so

# 指定CGI脚本目录
<Directory “/var/www/cgi-bin”>
    Options +ExecCGI
    AddHandler cgi-script .cgi .py
</Directory>

3. Python脚本要求

  • 脚本需要有执行权限：chmod +x script.py
  • 第一行必须是Python解释器路径（称为shebang）：#!/usr/bin/env python3
  • 输出必须包含HTTP头部（尤其是Content-Type）

第一个CGI程序：Hello World

创建一个最简单的CGI程序，在浏览器中显示”Hello World!”

#!/usr/bin/env python3

print(“Content-Type: text/html”) # 必须的HTTP头部
print() # 空行分隔头部和内容

print(“””<html>
<head><title>My First CGI</title></head>
<body>
<h2>Hello World!</h2>
</body>
</html>”””)

关键点：

  • Content-Type：告诉浏览器返回内容的类型（HTML/纯文本/图片等）
  • 空行：HTTP头部和内容之间必须有一个空行
  • 输出HTML：CGI程序输出HTML代码，浏览器会渲染它

处理用户输入

CGI最常见的用途是处理用户通过表单提交的数据。

两种提交方法：

GET方法

  • 数据附加在URL后面（如 ?name=John&age=30)
  • 有长度限制（约2048字符）
  • 适合获取数据，书签分享
  • 数据在浏览器地址栏可见

POST方法

  • 数据在HTTP请求体中发送
  • 无长度限制
  • 适合提交表单、上传文件
  • 数据不在地址栏显示

获取GET/POST数据

#!/usr/bin/env python3
import cgi

# 获取表单数据
form = cgi.FieldStorage()

# 获取单个值
name = form.getvalue(‘name’)
age = form.getvalue(‘age’)

# 获取多个值（如复选框）
hobbies = form.getlist(‘hobby’)

# 输出结果…

Python的cgi模块

Python标准库中的cgi模块提供了处理CGI编程的实用工具。

常用功能：

# 创建FieldStorage实例解析表单数据
import cgi
form = cgi.FieldStorage()

# 转义HTML特殊字符，防止XSS攻击
safe_output = cgi.escape(“<script>alert(‘hack’)</script>”)

# 调试模式 – 显示详细错误信息
cgi.test() # 访问时在URL后加”?test=1″

# 处理文件上传
file_item = form[‘uploaded_file’]
if file_item.file:
    data = file_item.file.read()
    # 保存文件到服务器

安全提示：

  • 永远不要信任用户输入！验证和清理所有数据
  • 使用cgi.escape()防止跨站脚本攻击（XSS）
  • 限制文件上传大小和类型