国产精品99久久精品爆乳_ Nginx + CGI/FastCGI + C/Cpp

接著(zhù)上篇《Nginx安裝與使用》，本篇介紹CGI/FASTCGI的原理、及如何使用C/C++編寫(xiě)簡(jiǎn)單的CGI/FastCGI，最后將CGI/FASTCGI部署到nginx。內容大綱如下：

1. CGI

1.1. 環(huán)境變量

1.2. 標準輸入

2. FastCGI

3. nginx cgi/fastcgi

3.1. nginx + fastcgi

3.1.1. spawn-fcgi

3.1.2. 編寫(xiě)fastcgi應用程序

3.1.3. nginx fastcgi配置

3.2. nginx + cgi

3.2.1 fastcgi-wrapper

3.2.2. nginx fcgiwrap配置

3.2.3. 編寫(xiě)cgi應用程序

參考鏈接

1.CGI

通用網(wǎng)關(guān)接口（Common Gateway Interface/CGI）描述了客戶(hù)端和服務(wù)器程序之間傳輸數據的一種標準，可以讓一個(gè)客戶(hù)端，從網(wǎng)頁(yè)瀏覽器向執行在網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器上的程序請求數據。CGI 獨立于任何語(yǔ)言的，CGI 程序可以用任何腳本語(yǔ)言或者是完全獨立編程語(yǔ)言實(shí)現，只要這個(gè)語(yǔ)言可以在這個(gè)系統上運行。Unix shell script,Python,Ruby,PHP, perl,Tcl,C/C++, 和 Visual Basic 都可以用來(lái)編寫(xiě) CGI 程序。(http://www.dwz.cn/yFFgQ)

最初，CGI 是在 1993 年由美國國家超級電腦應用中心（NCSA）為 NCSA HTTPd Web 服務(wù)器開(kāi)發(fā)的。這個(gè) Web 服務(wù)器使用了 UNIXshell 環(huán)境變量來(lái)保存從 Web 服務(wù)器傳遞出去的參數，然后生成一個(gè)運行 CGI 的獨立的進(jìn)程。cgi的處理流程如下圖所示：

l step1. web 服務(wù)器收到客戶(hù)端（瀏覽器）的請求Http Request，啟動(dòng)CGI程序，并通過(guò)環(huán)境變量、標準輸入傳遞數據

l step2. cgi進(jìn)程啟動(dòng)解析器、加載配置（如業(yè)務(wù)相關(guān)配置）、連接其它服務(wù)器（如數據庫服務(wù)器）、邏輯處理等

l step3. cgi程將處理結果通過(guò)標準輸出、標準錯誤，傳遞給web 服務(wù)器

l step4. web 服務(wù)器收到cgi返回的結果，構建Http Response返回給客戶(hù)端，并殺死cgi進(jìn)程

web服務(wù)器與cgi通過(guò)環(huán)境變量、標準輸入、標準輸出、標準錯誤互相傳遞數據。

1.1.環(huán)境變量

GET請求，它將數據打包放置在環(huán)境變量QUERY_STRING中，CGI從環(huán)境變量QUERY_STRING中獲取數據。常見(jiàn)的環(huán)境變量如下表所示：

環(huán)境變數

內容

AUTH_TYPE

存取認證類(lèi)型。

CONTENT_LENGTH

由標準輸入傳遞給CGI程序的數據長(cháng)度，以bytes或字元數來(lái)計算。

CONTENT_TYPE

請求的MIME類(lèi)型。

GATEWAY_INTERFACE

服務(wù)器的CGI版本編號。

HTTP_ACCEPT

瀏覽器能直接接收的Content-types, 可以有HTTP Accept header定義.

HTTP_USER_AGENT

遞交表單的瀏覽器的名稱(chēng)、版本和其他平臺性的附加信息。

HTTP_REFERER

遞交表單的文本的 URL，不是所有的瀏覽器都發(fā)出這個(gè)信息，不要依賴(lài)它

PATH_INFO

傳遞給cgi程式的路徑信息。

QUERY_STRING

傳遞給CGI程式的請求參數，也就是用"?"隔開(kāi)，添加在URL后面的字串。

REMOTE_ADDR

client端的host名稱(chēng)。

REMOTE_HOST

client端的IP位址。

REMOTE_USER

client端送出來(lái)的使用者名稱(chēng)。

REMOTE_METHOD

client端發(fā)出請求的方法（如get、post）。

SCRIPT_NAME

CGI程式所在的虛擬路徑，如/cgi-bin/echo。

SERVER_NAME

server的host名稱(chēng)或IP地址。

SERVER_PORT

收到request的server端口。

SERVER_PROTOCOL

所使用的通訊協(xié)定和版本編號。

SERVER_SOFTWARE

server程序的名稱(chēng)和版本。

1.2.標準輸入

環(huán)境變量的大小是有一定的限制的，當需要傳送的數據量大時(shí)，儲存環(huán)境變量的空間可能會(huì )不足，造成數據接收不完全，甚至無(wú)法執行CGI程序。因此后來(lái)又發(fā)展出另外一種方法：POST，也就是利用I/O重新導向的技巧，讓CGI程序可以由STDIN和STDOUT直接跟瀏覽器溝通。當我們指定用這種方法傳遞請求的數據時(shí)，web 服務(wù)器收到數據后會(huì )先放在一塊輸入緩沖區中，并且將數據的大小記錄在CONTENT_LENGTH這個(gè)環(huán)境變數，然后調用CGI程式并將CGI程序的STDIN指向這塊緩沖區，于是我們就可以很順利的通過(guò)STDIN和環(huán)境變數CONTENT_LENGTH得到所有的資料，再沒(méi)有資料大小的限制了。

總結：CGI使外部程序與Web服務(wù)器之間交互成為可能。CGI程式運行在獨立的進(jìn)程中，并對每個(gè)Web請求建立一個(gè)進(jìn)程，這種方法非常容易實(shí)現，但效率很差，難以擴展。面對大量請求，進(jìn)程的大量建立和消亡使操作系統性能大大下降。此外，由于地址空間無(wú)法共享，也限制了資源重用。

2.FastCGI

快速通用網(wǎng)關(guān)接口（Fast Common Gateway Interface／FastCGI）是通用網(wǎng)關(guān)接口（CGI）的改進(jìn)，描述了客戶(hù)端和服務(wù)器程序之間傳輸數據的一種標準。FastCGI致力于減少Web服務(wù)器與CGI 程式之間互動(dòng)的開(kāi)銷(xiāo)，從而使服務(wù)器可以同時(shí)處理更多的Web請求。與為每個(gè)請求創(chuàng )建一個(gè)新的進(jìn)程不同，FastCGI使用持續的進(jìn)程來(lái)處理一連串的請求。這些進(jìn)程由FastCGI進(jìn)程管理器管理，而不是web服務(wù)器。(http://www.dwz.cn/yFMap)

當進(jìn)來(lái)一個(gè)請求時(shí)，Web 服務(wù)器把環(huán)境變量和這個(gè)頁(yè)面請求通過(guò)一個(gè)unix domain socket(都位于同一物理服務(wù)器）或者一個(gè)IP Socket（FastCGI部署在其它物理服務(wù)器）傳遞給FastCGI進(jìn)程。

l step1. Web 服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)載入初始化FastCGI執行環(huán)境。例如IIS ISAPI、apache mod_fastcgi、nginx ngx_http_fastcgi_module、lighttpd mod_fastcgi

l step2. FastCGI進(jìn)程管理器自身初始化，啟動(dòng)多個(gè)CGI解釋器進(jìn)程并等待來(lái)自Web 服務(wù)器的連接。啟動(dòng)FastCGI進(jìn)程時(shí)，可以配置以ip和UNIX 域socket兩種方式啟動(dòng)。

l step3. 當客戶(hù)端請求到達Web 服務(wù)器時(shí)， Web 服務(wù)器將請求采用socket方式轉發(fā)到 FastCGI主進(jìn)程，FastCGI主進(jìn)程選擇并連接到一個(gè)CGI解釋器。Web 服務(wù)器將CGI環(huán)境變量和標準輸入發(fā)送到FastCGI子進(jìn)程。

l step4. FastCGI子進(jìn)程完成處理后將標準輸出和錯誤信息從同一socket連接返回Web 服務(wù)器。當FastCGI子進(jìn)程關(guān)閉連接時(shí)，請求便處理完成。

l step5. FastCGI子進(jìn)程接著(zhù)等待并處理來(lái)自Web 服務(wù)器的下一個(gè)連接。

由于 FastCGI 程序并不需要不斷的產(chǎn)生新進(jìn)程，可以大大降低服務(wù)器的壓力并且產(chǎn)生較高的應用效率。它的速度效率最少要比CGI 技術(shù)提高 5 倍以上。它還支持分布式的部署，即 FastCGI 程序可以在web 服務(wù)器以外的主機上執行。

總結：CGI 就是所謂的短生存期應用程序，FastCGI 就是所謂的長(cháng)生存期應用程序。FastCGI像是一個(gè)常駐(long-live)型的CGI，它可以一直執行著(zhù)，不會(huì )每次都要花費時(shí)間去fork一次(這是CGI最為人詬病的fork-and-execute 模式)。

3.nginx cgi/fastcgi

nginx 不能像apache那樣直接執行外部可執行程序，但nginx可以作為代理服務(wù)器，將請求轉發(fā)給后端服務(wù)器，這也是nginx的主要作用之一。其中nginx就支持FastCGI代理，接收客戶(hù)端的請求，然后將請求轉發(fā)給后端fastcgi進(jìn)程。下面介紹如何使用C/C++編寫(xiě)cgi/fastcgi，并部署到nginx中。

3.1. nginx + fastcgi

通過(guò)前面的介紹知道，fastcgi進(jìn)程由FastCGI進(jìn)程管理器管理，而不是nginx。這樣就需要一個(gè)FastCGI管理，管理我們編寫(xiě)fastcgi程序。本文使用spawn-fcgi作為FastCGI進(jìn)程管理器。

3.1.1. spawn-fcgi

spawn-fcgi是一個(gè)通用的FastCGI進(jìn)程管理器，簡(jiǎn)單小巧，原先是屬于lighttpd的一部分，后來(lái)由于使用比較廣泛，所以就遷移出來(lái)作為獨立項目了。spawn-fcgi使用pre-fork 模型，功能主要是打開(kāi)監聽(tīng)端口，綁定地址，然后fork-and-exec創(chuàng )建我們編寫(xiě)的fastcgi應用程序進(jìn)程，退出完成工作。fastcgi應用程序初始化，然后進(jìn)入死循環(huán)偵聽(tīng)socket的連接請求。

安裝spawn-fcgi：

l 獲取spawn-fcgi編譯安裝包，在http://redmine.lighttpd.net/projects/spawn-fcgi/wiki上可以獲取當前最新的版本。

l 解壓縮spawn-fcgi-x.x.x.tar.gz包。

l 進(jìn)入解壓縮目錄，執行./configure。

l make & make install

如果遇到以下錯誤：“ ./autogen.sh: x: autoreconf: not found”，因為沒(méi)有安裝automake 工具，ubuntu用下面的命令安裝好就可以了：sudo apt-get install autoconf automake libtool 。

spawn-fcgi的幫助信息可以通過(guò)man spawn-fcgi或spawn-fcgi –h獲得，下面是部分常用spawn-fcgi參數信息：

-f <fcgiapp> 指定調用FastCGI的進(jìn)程的執行程序位置

-a <addr> 綁定到地址addr。

-p <port> 綁定到端口port。

-s <path> 綁定到unix domain socket

-C <childs> 指定產(chǎn)生的FastCGI的進(jìn)程數，默認為5。（僅用于PHP）

-P <path> 指定產(chǎn)生的進(jìn)程的PID文件路徑。

-F <childs> 指定產(chǎn)生的FastCGI的進(jìn)程數（C的CGI用這個(gè)）

-u和-g FastCGI使用什么身份（-u 用戶(hù) -g 用戶(hù)組）運行，CentOS下可以使用apache用戶(hù)，其他的根據情況配置，如nobody、www-data等。

3.1.2. 編寫(xiě)fastcgi應用程序

使用C/C++編寫(xiě)fastcgi應用程序，可以使用FastCGI軟件開(kāi)發(fā)套件或者其它開(kāi)發(fā)框架，如fastcgi++。

本文使用FastCGI軟件開(kāi)發(fā)套件——fcgi（http://www.fastcgi.com/drupal/node/6?q=node/21），通過(guò)此套件可以輕松編寫(xiě)fastcgi應用程序，安裝fcgi：

l 獲取fcgi編譯安裝包，在http://www.fastcgi.com/drupal/node/5上可以獲取當前最新的版本。

l 解壓縮fcgi-x.x.x.tar.gz包。

l 進(jìn)入解壓縮目錄，執行./configure。

l make & make install

如果編譯提示一下錯誤：

fcgio.cpp: In destructor 'virtual fcgi_streambuf::~fcgi_streambuf()':

fcgio.cpp:50: error: 'EOF' was not declared in this scope

fcgio.cpp: In member function 'virtual int fcgi_streambuf::overflow(int)':

fcgio.cpp:70: error: 'EOF' was not declared in this scope

fcgio.cpp:75: error: 'EOF' was not declared in this scope

fcgio.cpp: In member function 'virtual int fcgi_streambuf::sync()':

fcgio.cpp:86: error: 'EOF' was not declared in this scope

fcgio.cpp:87: error: 'EOF' was not declared in this scope

fcgio.cpp: In member function 'virtual int fcgi_streambuf::underflow()':

fcgio.cpp:113: error: 'EOF' was not declared in this scope

make[2]: *** [fcgio.lo] Error 1

make[2]: Leaving directory `/root/downloads/fcgi-2.4.1-SNAP-0910052249/libfcgi'

make[1]: *** [all-recursive] Error 1

make[1]: Leaving directory `/root/downloads/fcgi-2.4.1-SNAP-0910052249'make: *** [all] Error 2

解決辦法：在/include/fcgio.h文件中加上 #include <cstdio>，然后再編譯安裝就通過(guò)了。

如果提示找不到動(dòng)態(tài)庫，請在LD_LIBRARY_PATH或/etc/ld.so.conf中添加fcgi的安裝路徑，如/usr/local/lib，并執行ldconfig更新一下。

#include "fcgi_stdio.h"

#include <stdlib.h>

int main(void)

{

int count = 0;

while (FCGI_Accept() >= 0)

printf("Content-type: text/html\r\n"

"\r\n"

"<title>FastCGI Hello!</title>"

"<h1>FastCGI Hello!</h1>"

"Request number %d running on host <i>%s</i>\n",

++count, getenv("SERVER_NAME"));

return 0;

}

編譯g++ main.cpp -o demo –lfcgi，并將demo部署到/opt/nginx-1.7.7/cgi-bin/目錄

通過(guò)spawn-fcgi啟動(dòng)c/c++編寫(xiě)好的fastcgi程序：/opt/nginx-1.7.7/sbin/spawn-fcgi -a 127.0.0.1 -p 8081 -f /opt/nginx-1.7.7/cgi-bin/demo

3.1.3. nginx fastcgi配置

關(guān)于nginx的幾個(gè)配置文件解析，可以參閱《Nginx安裝與使用》http://www.cnblogs.com/skynet/p/4146083.html，在上篇的nginx.conf基礎上增加下面的fastcgi配置。

這樣nginx收到http://localhost/demo.cgi請求時(shí)，會(huì )匹配到location = /demo.cgi塊，將請求傳到后端的fastcgi應用程序處理。如下如所示：（注意其中number為80，是因為我請求了80次）

3.2. nginx + cgi

nginx 不能直接執行外部可執行程序，并且cgi是接收到請求時(shí)才會(huì )啟動(dòng)cgi進(jìn)程，不像fastcgi會(huì )在一開(kāi)就啟動(dòng)好，這樣nginx天生是不支持 cgi 的。nginx 雖然不支持cgi，但它支持 fastCGI。所以，我們可以考慮使用fastcgi包裝來(lái)支持 cgi。原理大致如下圖所示：pre-fork幾個(gè)通用的代理fastcgi程序——fastcgi-wrapper，fastcgi-wrapper啟動(dòng)執行cgi然后將cgi的執行結果返回給nginx（fork-and-exec）。

明白原理之后，編寫(xiě)一個(gè)fastcgi-warpper也比較簡(jiǎn)單。網(wǎng)上流傳比較多的一個(gè)解決方案是，來(lái)自nginx wiki（http://wiki.nginx.org/SimpleCGI）上的使用perl的fastcgi包裝腳本cgiwrap-fcgi.pl。但我對perl不是很感冒，下面給出一個(gè)C/C++寫(xiě)的fastcgi-wrapper。

3.2.1. fastcgi-wrapper

其實(shí)編寫(xiě)C/C++的fastcgi-wrapper，就是寫(xiě)一個(gè)C/C++的fastcgi，步驟和原理跟前面的小節（nginx+fastcgi）一樣。github上已經(jīng)有人開(kāi)源了，C寫(xiě)的fastcgi-wrapper：https://github.com/gnosek/fcgiwrap。

安裝fcgiwrap：

l 下載（https://github.com/gnosek/fcgiwrap.git）

l 解壓縮fcgiwrap，進(jìn)入解壓目錄

l autoreconf -i

l ./configure

l make && make install

啟動(dòng)fastcgi-wrapper：/opt/nginx-1.7.7/sbin/spawn-fcgi -f /usr/local/sbin/fcgiwrap -p 8081

3.2.2. nginx fcgiwrap配置

在nginx.conf中增加下面的loaction配置塊，這樣所有的xxx.cgi請求都會(huì )走到fcgiwrap，然后fcgiwrap會(huì )執行cgi-bin目錄下的cgi程序。

3.2.3. 編寫(xiě)cgi應用程序

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>