使用Python創建CGI腳本進行網站開發

一、CGI基礎

CGI（Common Gateway Interface）是WEB伺服器與執行程序之間的一種介面。通過CGI，WEB伺服器可以把用戶請求發送給後端的程序處理，再將處理結果返回給用戶。CGI腳本通常使用Perl、Python等腳本語言編寫。Python標準庫中含有CGI模塊，使用它可以很方便地編寫CGI腳本。下面是一個示例：

#!/usr/bin/python
# coding=utf8

import cgi

# 輸出HTTP頭部
print("Content-type:text/html")
print()

# 輸出頁面內容
print("<html><head><title>Hello World - First CGI Program</title></head>")
print("<body>")
print("<h2>Hello World! This is my first CGI program using Python</h2>")
print("</body>")
print("</html>")

在上面的示例中，我們使用 Python 內置的 cgi 模塊，它提供了處理 CGI 請求的功能。其中，我們使用常量 Content-type 來輸出 HTTP 響應頭部，在 http 頭部之後必須再輸出一個空行。

二、獲取表單數據

在Web開發中，我們經常需要使用表單來收集用戶輸入的信息。CGI腳本可以從表單中獲取數據。運用Python編寫的CGI腳本可以通過 cgi.FieldStorage() 方法獲取表單數據。

下面是一個示例：

#!/usr/bin/python
# coding=utf8

import cgi

# 獲取表單數據
form = cgi.FieldStorage()
name = form.getvalue("name")
age = form.getvalue("age")

# 輸出HTTP頭部
print("Content-type:text/html")
print()

# 輸出頁面內容
print("<html><head><title>Hello {} - CGI Program</title></head>".format(name))
print("<body>")
print("<h2>Name: {}</h2>".format(name))
print("<h2>Age: {}</h2>".format(age))
print("</body>")
print("</html>")

在上面的示例中，我們獲取了表單中的 name 和 age 兩個值，並在頁面中輸出它們。

三、與資料庫交互

CGI腳本還可以與資料庫交互。Python中有很多資料庫模塊可以使用，比如 MySQL-Python、PyMySQL、psycopg2 等等。本例中以 MySQL 為例。

在執行下面的代碼之前，需要首先在你的機器上安裝 MySQL 資料庫，並在 Python 環境中安裝好 MySQL-Python 模塊。

首先，在 MySQL 中創建一個名為 test 的資料庫，並在其中創建一張名為 user 的表：

CREATE DATABASE test;
USE test;
CREATE TABLE user(
    id INT(11) PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(50),
    age INT(11)
);

接著，編寫一個用於將表單數據插入資料庫的 CGI 腳本：

#!/usr/bin/python
# coding=utf8

import cgi
import MySQLdb

# 獲取表單數據
form = cgi.FieldStorage()
name = form.getvalue("name")
age = form.getvalue("age")

# 向MySQL中插入數據
db = MySQLdb.connect("localhost", "root", "password", "test")
cursor = db.cursor()
sql = "INSERT INTO user(name, age) VALUES ('{}', {})".format(name, age)
try:
    cursor.execute(sql)
    db.commit()
except:
    db.rollback()
finally:
    db.close()

# 輸出HTTP頭部
print("Content-type:text/html")
print()

# 輸出頁面內容
print("<html><head><title>CGI Program</title></head>")
print("<body>")
print("<h2>Insert success</h2>")
print("</body>")
print("</html>")

在上面的示例中，我們先是向 MySQL 中插入了用戶提交的數據。然後輸出了插入成功的提示信息。

四、使用模板引擎

使用模板引擎可以將網頁內容和編寫邏輯代碼分離，使得代碼更加清晰易懂。

Python中有很多優秀的模板引擎，比如 Jinja2、Mako、Chameleon等等。下面我們以 Jinja2 為例，編寫一個簡單的網頁模板：

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <title>{{ title }}</title>
    </head>
    <body>
        <h1>{{ title }}</h1>
        <form method="POST">
            <input type="text" name="name" placeholder="Name">
            <br><br>
            <input type="number" name="age" placeholder="Age">
            <br><br>
            <input type="submit" value="Submit">
        </form>
    </body>
</html>

接著，編寫一個使用 Jinja2 渲染網頁的 CGI 腳本：

#!/usr/bin/python
# coding=utf8

import cgi
from jinja2 import Template

# 獲取表單數據
form = cgi.FieldStorage()
name = form.getvalue("name")
age = form.getvalue("age")

# 渲染模板文件
template = Template(open('./template.html').read())
html = template.render(title='CGI Program')

# 輸出HTTP頭部
print("Content-type:text/html")
print()

# 輸出渲染後的頁面內容
print(html)

實際上，使用模板引擎的優勢還要更多，包括表單驗證、模板繼承、宏等等。這些可以在熟悉模板引擎之後自行探究。

五、使用CGI腳本創建簡單的Web應用

通過前面的介紹，我們可以發現使用 Python 編寫 CGI 腳本非常簡單。接下來，我們可以通過組合使用既有的 CGI 腳本（比如獲取表單數據、與資料庫交互、渲染模板文件等），來創建一個簡單的 Web 應用。

下面我們來實現一個簡單的註冊功能。用戶在註冊頁面中輸入用戶名和年齡，我們將這些信息插入到資料庫中。註冊成功後，再跳轉到歡迎頁面，顯示註冊的用戶列表。

首先，我們需要編寫一個表單頁面：

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <title>Register</title>
    </head>
    <body>
        <h1>Register</h1>
        <form method="POST" action="/cgi-bin/register.py">
            <input type="text" name="name" placeholder="Name">
            <br><br>
            <input type="number" name="age" placeholder="Age">
            <br><br>
            <input type="submit" value="Submit">
        </form>
    </body>
</html>

接著，我們需要編寫一個註冊表單提交後的處理腳本：

#!/usr/bin/python
# coding=utf8

import cgi
import MySQLdb
import cgitb

# 輸出cgi信息到瀏覽器
cgitb.enable()

# 連接資料庫
db = MySQLdb.connect("localhost", "root", "password", "test")

# 獲取表單數據
form = cgi.FieldStorage()
name = form.getvalue('name')
age = form.getvalue('age')

# 插入數據
cursor = db.cursor()
sql = "INSERT INTO user(name, age) VALUES ('{}', {})".format(name, age)
try:
    cursor.execute(sql)
    db.commit()
except:
    db.rollback()
finally:
    db.close()

# 跳轉頁面
print("Location:/cgi-bin/welcome.py")
print()

在這個處理腳本中，我們首先使用 cgitb 模塊，使得程序出錯時的信息能夠輸出到瀏覽器。然後，我們連接資料庫，獲取表單數據，插入到資料庫中。最後，使用 HTTP 頭部指示瀏覽器跳轉到 welcome.py 頁面。

下面是 welcome.py 頁面的代碼：

#!/usr/bin/python
# coding=utf8

import cgi
import MySQLdb
import cgitb
from jinja2 import Template

# 輸出cgi信息到瀏覽器
cgitb.enable()

# 連接資料庫
db = MySQLdb.connect("localhost", "root", "password", "test")

# 查詢數據
cursor = db.cursor()
sql = "SELECT * FROM user"
cursor.execute(sql)
result = cursor.fetchall()

# 渲染模板
template = Template(open('./template.html').read())
html = template.render(title='Welcome', result=result)

# 輸出http頭部
print("Content-Type: text/html")
print()

# 輸出渲染後的頁面內容
print(html)

我們在這個腳本中使用了 Jinja2 模板引擎，渲染了模板文件，並從資料庫中查詢到了用戶信息，並將其傳遞給模板文件。最後，輸出渲染後的頁面內容。

使用上面三個腳本，我們創建了一個簡單的註冊功能。通過組合和修改這三個腳本，我們還可以完成很多其他的 Web 應用。

原創文章，作者：QVHE，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/143653.html