A InfoWiki wikiből

A lap 2009. június 26., 19:18-kori változata

Tartalomjegyzék

CGI és Űrlap feldolgozás

Hernyák Zoltán

Előadás

Vizsga

Fóliák

Gyakorlat

Dinamikus WEB és CGI

Az Internet jelenlegi alapjait az ARPANET alapjaiból kinőtt, mindent átfogó számítógépes hálózat teremti. Az internet nem csak a WEB-ről szól, mivel a számítógépeket összekötő vezetékes és egyéb kapcsolatokon a számítógépek nem csak weblapokat és képeket cserélnek egymással, és nem csak a HTTP protokoll van használatban. Jelen esetben azonban csak a weblapok fejlesztéséről, azon belül is a web-es űrlapok feldolgozásáról lesz szó.

A weblapok jelenleg a HTML vagy XHTML leíró nyelveken készülnek. Ennek alapjait a CERN-ben vetették meg, mikor is a tudósok valamilyen dokumentum leíró nyelvet kívántak fejleszteni, melyen leírhatták gondolataikat, ötleteiket, és megoszthatták azt egymással. Kezdetben a HTML lapokat karakteres felületen jelenítették meg, de elterjedésével a grafikus felületű megjelenítők, ún. böngészők is megjelentek, melyek a HTML leírást képesek voltak megjeleníteni, és az interakciókat, a linkek aktiválását egérműveletekkel is támogatták.

A HTML lapok kezdetben jellemzően statikusak voltak. Ez azt jelenti, hogy a megjelenített tartalom egy text fájlhoz hasonló, html fájlban egyszerűen le volt gépelve, le volt írva, el volt mentve. A webszervertől a böngésző a fájlt lekérte, a tartalmát elolvasta, értelmezte, és megjelenítette. Amíg a dokumentum tulajdonosa a fájlhoz nem írt hozzá, nem nyúlt bele, minden lekérés ugyanazt a fájlt eredményezte, a böngésző minden egyes alkalommal ugyanazt mutatta a kliens oldalon.

Felmerült az igény, hogy a dokumentum tartalma időben automatikusan kövesse az változásokat. Legegyszerűbb példa: ha a html leírás elején ki volt írva a készítés dátuma, akkor jelenjen meg annak öregsége, legyen kiírva hány nappal (héttel, hónappal) korábban készült az a dokumentum. Ehhez ne kelljen a szerkesztőnek minden nap megnyitni a dokumentumot, és átírni ezt az értéket, hanem ezen módosítás történjen meg automatikusan. Az adatbázisok elterjedésével megjelet az igény a tartalom adatbázisadatok alapján történő generálására is. Ekkor a dokumentumban esetleg szereplő pénzügyi adatok több valuta aktuális értéke alapján is kiszámíthatóak.

A dinamikusan generált weblapokat a webszerveren futtatott programok állították elő. Ezek egyszerű kis programok voltak, amelyek futásuk során a standard kimenetre (Std Out) írták ki a html kimenetet. A webszerver ezen kis programokat a kliens oldali lekéréskor lefuttatta, és a kimenetet összegyűjtve elküldte azt a kliens oldalra. A kliens oldali böngészőt ehhez nem kellett módosítani, ugyanúgy webkérést küld statikus és dinamikus weblap lekérés esetén is, a visszaérkező html válaszon nem érezhető, hogy az statikus vagy dinamikus előállítású-e.

Ezzel meg is született a CGI programozás alapjai. A korábban leírt kis programok, melyek html output előállítására képesek - a CGI programok jellemzőit hordozzák.

Ezzel egyidőben merült fel igényként az is, hogy az adatbázisban tárolt értékeket web-es felületen lehessen megváltoztatni, ne kelljen minden egyes alkalommal adatbáziskezelő programot igénybe venni pl. a valuta-árfolyamok átírásához, lehessen ezt a webes html felület segítségével is megtenni. Ehhez szükséges volt, hogy a html segítségével ne csak információkat lehessen leírni, hanem adatokat is bekérni. A probléma azonban még csak most kezdődik: a bekért adatokat vissza kell tudni juttatni a webszerverre, és ott fel kell tudni dolgozni. A HTTP protokoll egyszerű bővítésével az adatok visszaküldése szerencsére megoldható volt. A feldolgozás a webszerveren szintén megoldható vált - az előzőekben említett egyszerű CGI programok nem csak a dinamikus html lapok generálását tudják elvégezni, hanem a webszerverre érkező adatokat elolvasva azokat ellenőrízni, feldolgozni, menteni adatbázisba. Ezen képességű programokat nevezzük ma CGI programoknak.

CGI

A CGI a Common Gateway Interface rövidítése:

• NCSA által fejlesztett protokollszabvány (NCSA:National Center for Supercomputing Applications)
• az alkalmazások a web szerveren futnak
• jellemző programozási nyelvei a C, PERL, PhP, stb...
• A webszerver aki képes CGI alkalmazásokat futtatni
  • IIS (Internet Information Services) szerver Windows környezetben
  • APACHE szerver windows és linux környezetben
• Ha a kliens kérése egy futtatható file-ra mutat, akkor a web szerver futtatja ezt a programot, átadja neki a web kérést. A program a bejövő adatokat elsősorban a standard inputról olvassa be (illetve adatbázisból), a kimenetet pedig standard outputra írja, melyet a webszerver fogad, és válaszként visszaadja a kliensnek mint generált weblapot.

A CGI előnye: A web szerver statikus tartalom visszaadására van alapvetően képezve: előre megírt statikus HTML lap vagy KÉP vagy egyéb file visszaadása a kliens felé. A CGI technológia segítségével aktuális, friss tartalom dinamikusan generálható (pl. árfolyamok aktuális értékei), illetve a kérés aktuális paramétereiben foglaltak alapján generált tartalom (pl. árfolyamok alakulása adott időintervallumban). Példa: árfolyam értékek.

A CGI hátránya: A web szerver minden egyes ilyen jellegű kérés esetén processzt (folyamat) indít a szerver gépen. A web szervert üzemeltető operációs rendszer (windows, linux) ezt lassan teszi, így egy időben sok kliens kérés beesése a szerver gépet ez túlterhelheti.

Ennek megoldására dolgozták ki a FastCGI módszert, mely esetén az alkalmazás a feldolgozás után nem lép ki, hanem újra várakozni kezd a következő feldolgozásra. Így egymás után több kérés esetén a CGI alkalmazást csak egyszer (első esetben) kell indítani, a további esetekben már az alkalmazás indítása felesleges. A FastCGI nem úgy dolgozik, hogy a kéréseket sorban egymás után dolgozza fel, hanem egy időben, párhuzamosan több kérést is. Ehhez szálindításokat végez az alkalmazás. A szál indítása kevésbé terheli az operációs rendszert, mint a processz indítása, így a feldolgozás indítása jóval gyorsabb. Ugyanakkor a többszálú programozás problémás és veszélyekkel teli, így ezen modell fejlesztése és tesztelése időigényesebb feladat. A FastCGI programok nem standard inputon és outputon keresztül kommunikálnak a webszerverrel, mivel ez esetben nem tudnának egy időben több kérést is feldolgozni. Helyette vagy TCP/IP porton, vagy linux esetén domain socketen keresztül. A portot a feldolgozás végén a web szerver és a FastCGI alkalmazás lezárhatja, de a futásuk nem szakad meg, újabb portnyitás révén újabb feldolgozást beszélhetnek meg egymással.

A FastCGI vitathatatlan előnye, hogy a feldolgozó alkalmazás módosítása esetén a webszerver leállítása és újraindítása nem szükséges - csak a FastCGI alkalmazást kell leállítani, lecserélni az újabb verzióra, és engedni a webszervernek, hogy újraindítsa.

A CGI alkalmazások fejlesztéséhez használható nyelvek (C, C++, Java, Perl, PhP) alkalmasak a FastCGI alkalmazások fejlesztésére is.

• WikiPédia oldal a CGI-ről és FastCGI-ről
• FastCGI specifikáció
• egyéb leírás a FastCGI-ről