2.4.5 CGI

       上面讨论的HTML只提供单向通信能力，客户可以点击请求服务器提供所需的页面，但是反过来服务器向客户请求信息就难以做到。随着Web的广泛使用，越来越多的应用需要客户和服务器之间进行交互式通信，例如电子购物、数据库访问、免费软件散发等都要求客户填登记表、给出搜索关键词、键入个人信息等。为此，HTML2.0版本引入了登记表(Form)这一重要的结构。

       表定义了多种类型输入框(box)，用户可在这些框中写入文字或作出选择，HTML用INPUT标记进行描述，其一般格式为：

       <INPUTTYPE="···"NAME=＂…“VALUE=＂…“SIEE=…〉其中，

       NAME指示变量名，用户输入该框的数据就赋值给该变量；VALUE指示该框输人数据的缺省值；SIZE指示该框所占的列数。

       登记表已定义的输入框类型有：

．文本(TEXT)框：为输入框的缺省类型，用户需在此类框中键入字符串。

．无线电(RADIO)按钮：单选按钮，用户需在所列的几个选择钮中选择一个。

．开关按钮(CHECKBOX)：多选按钮，用户可在所列儿个选择按钮中任选若干个。

．门令(PASSWORD)框：同文本框，只是用户键入字符串不显示。

．文本域(TEXTAREA)框：同文本框，只是可包含多行文字。

．发送(SUBMIT)按钮：点击此钮，将登记表所有信息送往服务器。

．复位(RESET)按钮：点击此钮，登记表各框回复初态。

．隐形(HIDDEN)框：该框可显示文字，但不能点击或修改。其用途是用户需在多个页面中进行登记选择，某些选项已在前面的页面中选定，在当前页面不允许再作变动。

．图形(IMAGE)：用于活性地图和其它可点击图像。用户在地图上点击后，选定像素的座标值赋给指定变量，登记表立即自动返回给服务器。

        如果单选或多选项较多，HTML还可提供菜单式选择形式，此时所有选择项列千标记对<SELECT〉和</SELECT〉之间。

        登记表信息的发送有3种方式：点击发送按钮；点击活性地图；在只有一个文本框的登记表中，只要简单地回车即可。

        整个登记表的内容列于标记对<FORM〉和</FORM〉之间，FORM带有2个必备参数，其格式为：

                <FORMACTION=＂…“METI-10D=…〉

       其中，ACTION指示发送目的地的URL,ME'IlIOD指示发送采用的方法。HfML定义了两种发送方法：GET和POST，也就是登记表的各项信息如何以紧凑的文本形式表示，回送给服务器。

       登记表信息送达后，服务器必须据此进行操作和处理，例如检查口令、核对信用卡、检索数据、回送页面等，这些处理和具体应用有关，并需和数据库等交互，因此必须在服务器机器中设置后台处理程序。由于Web服务器程序可由各单位自行开发，类型各不相同，要使后台程序在任何服务器上都能运行，就需要定义一个服务器和登记表后台处理程序之间的标准接口，通过这个接口，服务器将登记表信息传递给后台程序，后台程序则将处理后的输出信息返回服务器。  这一标准接口就称之为CGI。它是WWW实现交互功能的主要工具。通常称遵守CGl标准的服务器侧后台可执行程序为CGl程序，规定放在站点的cgi-bin目录下。可以用任何编程语言书写。

 

图2.46  CGI基本原理

        图2.46示出CGI程序和服务器、客户的关系及相关接口。其基本工作过程可以下述例子予以说明。设某部门建立了一个Web网页的索引数据库，可根据关键字或主题进行检索，并想提供给Web用户使用。为此，必须编写一个CGI程序，能对数据库进行操作，且经CGI与Web服务器接口。该CGI程序的URL设为http://www.njupt.edu/cgi-bin/pagesearch，表示该程序名为pagesearch，位千站点www.njupt.edu的cgi-bin目录下。

       当Web用户需使用该服务时，服务器送出登记表，用户填好表格后点击发送按钮，浏览器按(FORM〉中ACTION参数指明的URL建立TCP连接，然后调用MEIHOD参数规定的方法（通常为POST)，将登记表中的各项信息经HTIP传给服务器。服务器识别这是对位于cgi－bin目录中某页面文件的操作，就将该文件解释为可执行程序，启动该程序，并将客户输入的登记表信息传给此程序，同时设置必要的环境变量，如CONTENT-LENGIB说明输入字符串的长度。

        然后，CGI程序调用库程序对输入信息进行语法分析，将其转换为更易使用的形式，并据此对数据库进行相应的操作。

        最后，CGI 根据操作结果生成输出信息，该信息可以是一个HTML页面，并将其返回服务器（ 服务器将其送交客户。由此实现Web的交互过程。

        CGI定义了客户至服务器传送登记表数据的两种方法：URL中的查询行（即GET)方法和消息体（即POST)方法；定义了服务器向CGI程序传送数据的三种机制：命令行参数、标准输入（即消息体输入）和环境变量；还定义了CGI程序向服务器返回数据的两种方式：标准输出和透明输出，其中透明输出指的是CCI  程序的输出直接送给客户，尤需服务器作任何处理。

2.4.6Java

       上述CGI机制虽然使Web具有双向交互功能，但是由于CGI程序位于远端，尚不可能提供快速交互能力。Sun 公司提出的面向对象的Java语言用于WWW后，可以在Web页面中嵌入一个小的Java程序，称之为“应用小程序”(applet)，其嵌入方法和图像嵌入相同。典型应用情况是在HI'ML描述中插入如下语句：

      〈APPIEfCODE=···WIDTH=…HEIGHT=···〉〈/APP1.Ef〉其中，〈APPLET〉是新定义的HTML标记，参数CODE指明程序名，参数WIDTH和HEIGHT指明该程序缺省窗口的大小。当浏览器读到该语旬后，就从当前页面的网站下载该Java小程序，其后该程序就可在客户机上运行。如果该程序位于其它地点，则可在(APPLET〉标记中增设CODE-BASE参数，指明该程序所在的URL。

        为了防止applet带入病毒，并使其具有适应不同机器的可携带性，applet被编译成字节代码形式。客户机中装有相应的解释器，ap­plet下载后采用解释方式运行，以确保安全。

        采用Java机制有许多好处。首先，可有效地提高Web页面的交互功能。例如，页面可包含游戏画面，如象棋盘，而用Java编写的下棋程序已随该页面下载至客户机，这样用户可调用页面在本地和机器对奕。又如，用户要填写很复杂的所得税报税单，他不需要手工填写或寻找专用软件填写，只需要简单地点击税务局的主页，下载一个报税applet。该程序会询问一些问题，然后和用户的雇主、银行、股票经纪人交互，采集其工资、利息、红利信息，进行计算后填表，最后显示表格内容，用户确认后就可发送。

        其次，在客户机上运行applet可以使Web页面增加动画和声音效果，而用户尤需配备外置阅读程序。声音可以在页面下载时作为背景音乐播放，也可以在点击某画面时作为情景配音播放，播放ap­plet均随页面或点击调用下载。动画处理也与此类似。由千applet在本地运用，因此可以获得相当好的实时效果。

       再次，基于Java的浏览器具有很好的扩展性。通常浏览器的基本功能是HTML解释器，然后通过配备内置模块，可执行规定的协议（如HTIP、ITP等）以及解码规定格式的声音和图像。如果某页面包含一种新的图像格式，如MPEG-2，该浏览器就无法显示该画面，用户必须安装一个合适的外置阅读程序。因此浏览器的功能完全取决 于内置模块的配置，如图2.47(a)所示。采用Java后，浏览器的功能可动态扩展。在启动时，只是一个空的Java虚拟机，只含Java解释器，如图2.47(b)所示。其后，通过下载HTML和1-HTTP applet就能阅读标准Web页面。如果某单位或个人构思一种新的格式设计其页面，浏览器可自动加载解释该格式的applet，甚至尤需对该编码方式予先标准化。同样，如果某些应用需要采用特殊的协议，如银行交易需要专用的保密协议，也可通过applet动态下载该协议。这样，该浏览器运行一段时间后，就装备了各种协议和解码程序，如图2.47(c)所示。随时间推移，其功能不断扩展。

图2.47  基于Java的浏览器结构特点

        由于IP网络电话常常和Web应用结合在一起，用户需要在浏览时点击发出呼叫，或者在浏览时接受来话呼叫，这些都要求浏览器和服务器交换必要的信息，并执行某些判断和操作，因此CGI和Java技术在IP网络电话应用中具有重要的作用。