田村仁研究室　日本工業大学創造システム工学科

2009

6/8

CGIの基礎

CGIとは

Webサーバ上で何かプログラムを動作させるためのインタフェース

特定のURLで指示される何かのプログラムファイルにアクセスした時に，そのプログラムをWebサーバ上で動作させるための仕組みのこと．Common Gateway Interfaceの略。例えば，

http://どこかのサーバ/なんとか.cgi

のように，拡張子が「.cgi」のものがCGI対応のプログラムファイルであることが多い．この場合「なんとか.cgi」という名前が付けられたプログラムファイルがWebサーバ上で動作し，プログラムされた目的を果たすように動作する．

このプログラムファイルの目的には，通常次のようなものが考えられる．

動的なHTMLファイルの作成 … 「ようこそ●●さん」や「おはよう/こんばんは」などアクセスされた状況によりページの内容をその場で作成するプログラム，あるいは
その場で計算・集計した数値の作成 … アクセスカウンタやアンケートの集計，リアルタイムの数値をその場で計算出力するプログラム
画像データの作成 … ユーザに要求された画像や，その場の状況に応じた画像データを出力するプログラム

こうしたCGIプログラムの部品を使って，次のようなサイトを構築することになる．

オンラインショッピングサイト　(選択した商品によって合計金額を変更するバスケット機能に必要)
検索サイト (入力したキーワードによって検索結果をその場で作成)

CGI は，実用場面では通常、WWWサーバの背後(バックエンド)に控えているデータベースシステムとの間のやり取りをするためのインタフェースとして動作する。必要な情報をその場で加工して、要求されたWebページの情報をその瞬間に新たに作り出すことができるようになる。

(注) 本来CGIという言葉そのものは、WWWサーバと、CGIによって起動されたプログラムとの間のインターフェースそのものを指す。このCGIに基づくプログラムのことを「CGIプログラム」と呼ぶ。しかし世間では，正確には「CGIプログラムを利用する」と記述すべきところを「CGIを使う」などと略して表現することも多く，誤解を招いている．

インターフェースとしてのCGIは，具体的に次を定義している．

WWWサーバからCGIプログラムへ情報を受け渡す方法1: 環境変数
WWWサーバからCGIプログラムへ情報を受け渡す方法2: 標準入力
CGIプログラムからWWWサーバへ情報を受け渡す方法: 標準出力

CGIスクリプトとCGIプログラム

CGIで実行されるプログラムは、C言語やJava、Fortran、COBOLなどどんな言語で書かれたものでもよく、そのサーバ上で動作しさえすればよい

特に、スクリプト言語で書かれたものを「CGIスクリプト」と呼ぶ

参考: スクリプト言語とは

CGIプログラム(スクリプト)の拡張子が「.cgi」であるのは，慣習的なもので深い意味はなく，サーバ側の設定によって変更できる．ただし，サーバによって起動できる拡張子をこのように「.cgi」だけに限定しておくことは，セキュリティを確保する上で重要である．

CGI利用上の注意

自作のCGIプログラム(スクリプト)は、そのプログラムを単独で動作させ、動作確認した上でWebページに組み込むこと
万が一、そのCGIプログラムが暴走した場合、Webサーバ自体が暴走することがありうる
Webサーバによっては、ユーザのCGI利用自体を制限している所がある
Webサーバによって利用できるスクリプト言語が制限されている

CGIスクリプトの起動方法

CGIスクリプトを起動させるには、単にCGI用のURLにアクセスすればよい。またHTML中に<a href>を使ってCGIスクリプトのURLへのリンクを張っておけば、ユーザにCGIをあまり意識させることなく、そのCGIへ誘導することができる。

また，別のテキストで説明するように、入力フォームの<form action="CGIのURL">もよく使われる。

CGIスクリプトのサンプル

CGIスクリプトを作成するには、上記に示した入力フォームからのデータ入力方法、Webサーバなどシステムプロセスが実行者となる、といった点が通常のプログラム(スクリプト)と異なるだけで、後は普通のプログラム作成と同様である。

ここでは、シェルスクリプトを利用したCGIスクリプトの例を示す。シェルスクリプトについて参照のこと

例1:あるメッセージを表示するだけのCGI

#!/bin/sh
echo Content-type: text/plain
echo

echo "メッセージ"

1行目は、シェルスクリプトとして必要な部分であり，このシェルスクリプトを実行するコマンドシェルを指定している．

2行目以降がスクリプトの本体である．2行目は出力する情報の形式を指定するための出力命令である。ここで指定するものとしては，次のようなものがある．

text/plain: ただのテキスト(書式なし)
text/html: HTML形式で書かれたテキスト
img/gif: gif形式の画像
img/jpeg: jpeg形式の画像

3行目は，空メッセージの表示命令である．この空メッセージはブラウザへの指示(HTMLヘッダの送信)が終了したことを意味し、それ以降の出力がページデータの本体であることを指示する。

4行目でメッセージを表示する．

もしも表示するメッセージに日本語が含まれる場合には，作成したCGIスクリプトファイルを保存する際に，文字コードを日本語EUCにする必要がある．例えば秀丸エディタを使用する場合には，「名前を付けて保存」したときに表示されるファイル保存ダイアログで，「文字コード」の中から「日本語(EUC)」及び「改行コード」として「LF」を選択することを忘れないこと．

例2:メッセージを太字で表示するCGI

#!/bin/sh
echo Content-type: text/html
echo

echo "<html>"
echo "<body>"
echo "<b>"
echo "メッセージ"
echo "</b>"
echo "</body>"
echo "</html>"

例1と違って，echo 命令の対象がダブルコーテーション「"」で括られている．これは，出力したいHTMLタグに「<」また「>」が含まれているためである．シェルスクリプトでは，「<」と「>」に特別な意味があるため，そのままHTMLタグを出力しようとすると，コマンドの一部だと誤解されてしまう．シェルスクリプトでは，ダブルコーテーションで括られたものは単なる文字列として扱われるため，この例ではダブルコーテーションを使って出力したいメッセージを括る必要がある．

例3: アクセスカウンタの骨組みの例

#!/bin/sh
echo Content-type: text/html
echo

echo "<html>"
echo "<body>"

カウントデータファイル"count.dat"から、現在のカウント数を読み出す
現在のカウント数に+1する
echo カウント数
+1したカウント数をカウントデータファイルに書き戻す
echo "</body>"
echo "</html>"

アクセスカウンタとは，アクセスされるたびに数を1ずつふやしていくカウンタのことで，ページの閲覧者の数を数えるために設置されていることが多い．このような場合，アクセスされるたびに表示内容を変更する必要があり，CGIによって数を数えるプログラム処理を呼び出すことになる．

アクセスカウンタを実現するためには，前回表示した数をどこかに記憶しておく必要がある．その記憶しておいた数を+1して表示し，その表示した数を再び記憶しておけばよい．アクセスされるたび(ページを表示するたび)にその動作を繰り返す．その例が上記の例3である．

赤字で書かれた部分を，自分で考えて実現してみること．それぞれ次の部分にヒントが書かれている．

インターネット利用技術演習

2009年度