帮助 Web 服务器处理客户端数据
CGI简介
． Web 最初目的是在全球范围内对文档进行在线存储和归档（大多用于教学和科研）。这些文件通常用静态文本表示，一般是 HTML。随着因特网和 Web 服务的发展，除了浏览之外，还需要处理用户的输入。
现在服务器的处理过程一般是：第一步Web服务器从客户端接受到请求（GET或POST），并调用相应的程序；然后等待HTML页面，与此同时客户端也在等待；当应用程序处理完成，会将动态生成的HTML页面返回服务器端；然后服务器再将这个结果返回给用户。
创建 HTML 的 CGI 应用程序通常是用高级编程语言来实现的，可以接受、处理用户数据，向服务器端返回 HTML 页面。在接触 CGI 之前，需要告诫的是，一般生产环境的 Web应用都不再使用 CGI 了。 如今 Web 服务器典型的部件有 Apache 和集成的数据库访问部件（MySQL 或者 PostgreSQL）、Java（Tomcat）、PHP和各种动态语言（如 Python 或 Ruby）模块，以及 SSL/security。
CGI 应用程序
． CGI 应用程序和典型的应用程序有些不同，主要的区别在于输入、输出以及用户和程序交互方面。
CGI应用程序的输入是从Web 客户端获得的用户提供的表单数据，而不是从服务器或者硬盘上获得；
CGI应用程序的输出将会发送回连接的 Web 客户端，而不是发送到屏幕、GUI窗口或者硬盘上。这些返回的数据必须是具有一系列有效头文件的 HTML 标签数据；
CGI应用程序中，用户与脚本之间没有任何交互。所有的交互都将发生在 Web 客户端（基于用户的行为）、Web 服务器端和 CGI 应用程序间。
cgi 模块
． cgi 模块中有个主要类：FieldStorage 类，其完成了所有的工作。Python CGI脚本启动的时候实例化这个类，实例化完成后，其中会包含一个类似字典的对象，它具有一系列键值对，键是通过表单传入的表单条目的名字，值则包含相应的数据。
这些值可以是以下三种对象之一：
1.FieldStorage对象；
2.另一个名为MiniFieldStorage 类的类似实例，用在没有文件上传或 mulitple-part 格式数据的情况下；
3.它们还可以是这些对象的列表。当表单中的某个字段有多个输入值时就会产生这种对象。
cgitb 模块
． Web 服务器在收到无法理解的响应时，会抛弃这个响应，返回“500 错误”。500 是一个HTTP 响应编码，它表示发生了一个内部服务器错误。一般是服务器所执行的应用程序发生了错误。此时在浏览器中给出的提示消息没什么用，要么是空白，要么显示“内部服务器错误”或类似消息。
当 Python 程序在命令行或集成开发环境（IDE）中运行时，发生的错误会生成回溯消息，指出错误发生的位置，在浏览器中不会显示回溯消息。若想在浏览器中看到的是 Web 应用程序的回溯信息，而不是“内部服务器错误”，可以使用 cgitb 模块。其使用方法只需要将下面代码插入CGI程序中并调用：
import cgitb
cgitb.enable()
构建CGI应用程序
． 为了用 Python 进行 CGI 开发，首先需要安装一个 Web 服务器，将其配置成可以处理Python CGI 请求，然后让 Web 服务器访问 CGI 脚本。
生产环境中的服务器。如果需要一个真正的 Web 服务器，可以下载并安装 Apache、ligHTTPD 或 thttpd。Apache中有许多插件或模块可以处理 Python CGI；
开发人员服务器。出于学习目的或者想建立小型 Web 站点，使用 Python 自身带的 Web 服务器就已经足够，在Python3中构建步骤如下：
1.在建好的文件夹下打开cmd窗口，进入python命令窗口下输入：
python -m http.server --cgi
． 2.在该文件夹下建立新文件夹，命名为cgi-bin;
3.将python脚本放入该文件夹下，就可以在浏览器中输入：
http://localhost:8000/cgi-bin/xxx.py来查看。
静态表单页
． 接下来的例子是创建一个静态的页面，获取用户的输入，将交互行为交给后面的python脚本，得到处理结果后在显示出来：
第一步：创建静态页面。在打开端口的文件夹目录下创建friend.html文件如下：
<HTML><HEAD><TITLE>
friends CGI demon
</TITLE></HEAD>
<BODY><H3>Friends list for:<I>NEW user</I></H3>
<FORM ACTION = "/cgi-bin/friends.py">
<B>Enter Your Name:</B>
<INPUT TYPE = text NAME = person VALUE = "new user" SIZE = 15>
<p><B>How Many Friends Do You Have?</B>
<INPUT TYPE = radio name = howmany value = "0" checked>0
<INPUT TYPE = radio name = howmany value = "10" >10
<INPUT TYPE = radio name = howmany value = "20" >20
<INPUT TYPE = radio name = howmany value = "30" >30
<INPUT TYPE = radio name = howmany value = "40" >40
<p><INPUT TYPE = submit></FORM></BODY></HTML>
． 第二步，在cgi-bin目录下创建friends.py脚本：
import cgi
reshtml = '''Content-Type: text/html\n
<html><head><title>
Friends CGI demon (dynamic)
</title></head>
<body><h3>Friend list for:<i>%s</i></h3>
Your name is: <b>%s</b><p>
you have <b>%s</b>friends.
</body></html>'''
form = cgi.FieldStorage()
who = form['person'].value
howmany = form['howmany'].value
print(reshtml % (who,who,howmany))
． 第三步，在浏览器搜索栏输入：http://localhost:8000/friend.html打开静态页面后，输入相应选项，点击submit按钮，将会调用python脚本生成结果页面。
动态表单页
． 接下来的例子将html文件舍弃，表单页和结果都有python脚本生成:
import cgi
header = 'Content-Type: text/html\n\n'
formhtml = '''<html><head><tltle>
Friends CGI demon</title></head>
<body><h3>Friends list for :<i>new user</i></h3>
<form action = "/cgi-bin/friendsb.py">
<b>enter your name:</b>
<input type = hidden name = action value = edit>
<input type = text name = person value = "new user" size = 15>
<p><b>how many friends do you have?</b>
%s
<p><input type = submit></form></body></html>
'''
fradio = '<input type = radio name = howmany value = "%s" %s>%s\n'
def showForm():
friends = []
for i in (0,10,20,30,40):
checked = ''
if i == 0:
checked = 'CHECKED'
friends.append(fradio % (str(i),checked,str(i)))
print('%s%s' % (header,formhtml % ''.join(friends))) #join函数使得friends中每个元素以''连接
reshtml = '''<html><head><tltle>
Friends CGI demon</title></head>
<body><h3>Friends list for:<i>%s</i></h3>
your name is: <b>%s</b><p>
you have <b>%s</b> friends.
</body></html>
'''
def doresult(who,howmany):
print(header + reshtml % (who,who,howmany))
def process():
form = cgi.FieldStorage()
if 'person' in form:
who = form['person'].value
else:
who = 'new user'
if 'howmany' in form:
howmany = form['howmany'].value
else:
howmany = 0
if 'action' in form:
doresult(who,howmany)
else:
showForm()
if __name__ == '__main__':
process()
全面交互的文本站点
． 最后的例子对代码做了更多的完善，只是逻辑上的，没有新知识：
import cgi
import urllib
header = 'Content-Type: text/html\n\n'
url = "/cgi-bin/friendsc.py"
errhtml = '''html><head><tltle>
Friends CGI demon</title></head>
<body><h3>Error</h3>
<b>%s</b><p>
<form><input type = button value = Back
ONCLICK = "window.history.back()"></form>
</body></html>
'''
def showErr(err_str):
print(header + errhtml % err_str)
formhtml = '''<html><head><tltle>
Friends CGI demon</title></head>
<body><h3>Friends list for :<i>%s</i></h3>
<form action = "%s">
<b>enter your name:</b>
<input type = hidden name = action value = edit>
<input type = text name = person value = "%s" size = 15>
<p><b>how many friends do you have?</b>
%s
<p><input type = submit></form></body></html>
'''
fradio = '<input type = radio name = howmany value = "%s" %s>%s\n'
def showForm(who,howmany):
friends = []
for i in (0,10,20,30,40):
checked = ''
if i == howmany:
checked = 'CHECKED'
friends.append(fradio % (str(i),checked,str(i)))
print('%s%s' % (header,formhtml % (who,url,who,''.join(friends)))) #join函数使得friends中每个元素以''连接
reshtml = '''<html><head><tltle>
Friends CGI demon</title></head>
<body><h3>Friends list for:<i>%s</i></h3>
your name is: <b>%s</b><p>
you have <b>%s</b> friends.
<p>Click <a href = "%s">here</a> to edit info again
</body></html>
'''
def doresult(who,howmany):
newurl = url + '?action=reedit&person=%s&howmany=%s' % (urllib.parse.quote_plus(who),howmany)
print(header + reshtml % (who,who,howmany,newurl))
def process():
err = ''
form = cgi.FieldStorage()
if 'person' in form:
who = form['person'].value.title()
else:
who = 'new user'
if 'howmany' in form:
howmany = form['howmany'].value
else:
if 'action' in form and form['action'].value == 'edit':
err = 'please select number of friends'
else:
howmany = 0
if not err:
if 'action' in form and form['action'].value != 'reedit':
doresult(who,howmany)
else:
showForm(who,howmany)
else:
showErr(err)
if __name__ == '__main__':
process()