Python CGI編程: 實現Web交互功能

一、什麼是CGI？

CGI（通用網關介面）是Web伺服器與應用程序之間的一種介面標準，它允許在伺服器上運行的程序與Web伺服器進行通信，從而實現基本的Web交互功能。在Python中，CGI模塊提供了CGI編程所需的所有函數和方法。

要使用CGI模塊，需要在web伺服器的配置文件中進行相關配置。Apache伺服器的主配置文件httpd.conf中可以使用以下指令配置CGI：

    ScriptAlias /cgi-bin/ /var/www/cgi-bin/
    <Directory "/var/www/cgi-bin/">
        AllowOverride None
        Options +ExecCGI -MultiViews +SymLinksIfOwnerMatch
        Require all granted
    </Directory>

上述指令的含義是，指定CGI腳本的存放目錄為/var/www/cgi-bin/，並配置該目錄中所有文件的執行許可權。

二、CGI腳本的編寫

CGI腳本可以使用各種編程語言編寫，包括Python。要編寫Python的CGI腳本，需要在文件的開頭添加以下內容：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import cgi
import cgitb
cgitb.enable()

這段代碼中，第一行指定使用Python解釋器來執行該腳本，第二行指定文件編碼為utf-8，第三行導入cgi模塊，第四行導入cgitb模塊，並調用enable()方法開啟CGI腳本的調試模式。

接下來，就可以使用Python編寫CGI腳本的具體功能了。例如，下面的代碼展示了如何將表單中提交的數據進行處理並返回頁面：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import cgi
import cgitb
cgitb.enable()

form = cgi.FieldStorage()
name = form.getvalue('name')
age = form.getvalue('age')

print "Content-type: text/html\n"
print ""
print ""
print ""
print "Name: ", name
print "
"
print "Age: ", age
print ""
print ""

上述代碼中，首先使用cgi模塊的FieldStorage()方法獲取表單數據，並分別賦給兩個變數。然後，使用print函數輸出響應頭信息和HTML頁面的代碼，包括表單的提交結果。

三、在Web伺服器上運行CGI腳本

將編寫好的CGI腳本保存為.py文件，並將文件放在web伺服器的CGI目錄下，一般情況下是在/var/www/cgi-bin/目錄下。然後，通過Web瀏覽器訪問該腳本的URL地址即可。

例如，如果某台Web伺服器的IP地址是192.168.0.1，那麼保存的CGI腳本文件名為test.py，那麼它的訪問地址就是http://192.168.0.1/cgi-bin/test.py。

四、使用Python內置的HTTP伺服器進行測試

為了方便測試CGI腳本程序，Python標準庫提供了BaseHTTPServer模塊，可以使用該模塊提供的HTTP伺服器進行本地測試。

例如，下面是一個測試腳本的示例：

import BaseHTTPServer
import CGIHTTPServer
import cgitb; cgitb.enable()

PORT = 8000

server = BaseHTTPServer.HTTPServer
handler = CGIHTTPServer.CGIHTTPRequestHandler
server_address = ("", PORT)
handler.cgi_directories = ["/cgi-bin"]

httpd = server(server_address, handler)
print "Starting CGI server on port: %s" % PORT
httpd.serve_forever()

在終端窗口中運行上述代碼，並在瀏覽器中訪問http://localhost:8000/cgi-bin/test.py即可測試CGI腳本程序。