1993 年的 CGI 脚本和早期服务端 Web 编程

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@掘金

1993 年的 CGI 脚本和早期服务端 Web 编程

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在 JavaScript 诞生的几年前，一个叫做通用网关接口（CGI）的规范为网页提供了一种早期的交互形式。不同于在浏览器内部（也就是客户端）执行交互任务的 JavaScript，CGI 脚本是借助服务器上的外部程序（服务器端的程序）运行的。CGI 脚本在服务器上执行后，结果会以 HTML 代码的形式发回给原网页。因此，虽然 CGI 脚本不像 JavaScript 那样作为浏览器中的动态组件，但它确实允许那些早期的互联网使用者和开发者在 1993 年和 1994 年运行交互式程序。从很多方面来看，Web 应用应该起源于 CGI，而不是 JavaScript。

CGI 于 1993 年诞生于美国国家超级计算应用中心（NCSA），开创性的 Mosaic 网络浏览器也起源于此。Rob McCool 率先编写了 CGI 规范，作为他创建 NCSA HTTPd 的后续工作 —— 这是世界上最早的 Web 服务器之一，也是开源 Web 服务器 Apache 的鼻祖。

他的想法是为不同的 Web 服务器（1993 年活跃的其他服务器包括 Tim Berners-Lee 的 CERN httpd 和 Tony Sanders 的 Plexus 服务器）创建一个通用的规范，这样通过网页启动的程序就可以在任何服务器上运行，并将结果发回网页。

NCSA HTTPd 主页，截图于 1997 年 4 月。

CGI 的发明

1993 年 11 月 17 日，McCool 在 www-talk 邮件列表中发送了一条消息。

"我已经花了一些时间为服务器网关接口写了一份正式的规范，而我希望大家能对这份规范给出一些评论和建议。这是通用网关协议（Common Gateway Protocol）或 CGP 的初步规范。本规范所定义的版本将是 CGP/1.0。"

几天后，在邮件列表中得到一些初步反馈后，McCool 写道：

"我想了想，这并不是一个真正的协议，而是一个接口，你们觉得把它改成 CGI/1.0 怎么样？"

有人对"网关"一词持反对态度，McCool 解释说，它指的是"一个连接外部服务器程序的接口，允许你与通常可能无法访问的服务对接"。

更具体地说，它指的是将一个 Web 服务器连接到一个传统的信息系统 —— 比如数据库。因此，执行 CGI 程序的服务器就是允许在网页上使用（例如）数据库的信息的"网关"。换一种说法，CGI 告诉 Web 服务器如何用应用程序收发数据。

用现代术语来说，我们可以把 CGI 看作是一个应用程序接口（API）。所以从这个意义上说，正如一份教程所说的那样，"CGI 就是 Web 服务器的 API"。

通过超链接启动的 CGI 程序；图源 Michael Grobe，堪萨斯大学的"1994 年的某个时候"

到 1993 年 12 月初，McCool "将 CGI 规范写成了一套 HTML 文件，网址是 hoohoo.ncsa.uiuc.edu/cgi/"。虽然该网页… Wayback Machine 有一份 1997 年 4 月的副本。在那里我们可以看到 McCool 如何定义 CGI。

"通用网关接口，或者说 CGI，是一个外部网关程序与信息服务器（如 HTTP 服务器）接口的标准。"

在附带的介绍中，McCool 声称"对于你可以上传到 Web 上的东西，真的是没有限制的"，但他同时也补充了一个注意事项：

"你唯一需要记住的是，无论你的 CGI 程序做什么，都不应该花太多时间去处理。否则，用户只会盯着他们的浏览器，等待一些事情发生。"

因为 CGI 脚本是可执行的，所以它们通常被放在一个特殊的文件夹里面。正如 McCool 所解释的那样，这是"为了让 Web 服务器知道要执行程序，而不是仅仅将其显示给浏览器"。这也使得网站管理员能够锁定文件夹，以防止人们创建有潜在危险的 CGI 脚本。McCool 建议文件夹名称为 cgi-bin，而这很快就成为了标准。在 90 年代以后，像 http://www.example.com/cgi-bin/helloworld.pl 这样的 URL 变得很常见。

Perl 脚本蓬勃发展

McCool 的规范，即 CGI/1.1，很快就被万维网的早期用户所采纳。开发者可以使用任何编程语言来编写 CGI 脚本，这也促进了它的使用。McCool 在他的介绍中列出了一些支持的语言：

  • C/C++
  • Fortran
  • PERL
  • TCL
  • 任何的 Unix shell
  • Visual Basic
  • AppleScript

但实际上，许多 CGI 应用程序是用脚本语言 Perl 编写的（这也是它们被称为 CGI 脚本的部分原因）。事实上，Perl 对 CGI 的创建有很大的影响，正如 Michael Stevenson 在 openource.com 上的这篇 2016 年的文章所解释的那样。他引用了 Jim Davis 的 Gateway to the U Mich Geography server 一文（于 1992 年 11 月发布到 WWW-talk 邮件列表中）：

"戴维斯的脚本是用 Perl 写的，实现了一种原始的 Web API，根据格式化的用户查询从另一个服务器上获取数据。"

毫不奇怪，CGI 的第一个用例是专注于将一个应用程序连接到数据库上。因此，CGI 被用来创建像联系表、留言簿、调查或搜索框这样的东西。任何需要用户输入并促使用户从网页到数据库再回到网页的东西，都是使用 CGI 的好选择。

通过在线表格使用 CGI 的例子，图片由 Michael Grobe 提供。

这是 1994 年堪萨斯大学写的一篇介绍性文章中对上述图表的解释：

在这张图中，运行在计算机 A 上的 Web 客户端从运行在计算机 B 上的某个 Web 服务器上获取了一个表单。它会显示该表单，用户输入数据，然后客户端将输入的信息发送到运行在计算机 C 上的 HTTP 服务器上。

与 JavaScript 类似，CGI 脚本可以由非程序员复制并粘贴到网站中。因此，如果你需要一个联系表格，你就会在网上搜索，直到找到一个可以实现这个功能的 CGI 脚本。通常它是一个 Perl 脚本，随着时间的推移，出现了像 Matt's Script Archive这样的网站来提供这些代码片段。

Matt Wright 在 1995 年创办 Matt's Script Archive 时，还是科罗拉多州柯林斯堡的一名高中生。他最受欢迎的脚本之一是一个名为 FormMail 的联系表格，该脚本用 Perl 编写，被描述为"一个通用的 HTML 表格连接到电子邮件网关的脚本，支持解析任何表格的结果，并将它们发送给指定的用户"。不过不幸的是，FormMail 本身就不安全，很快就被垃圾邮件发送者利用来发送垃圾邮件。

Matt's Script Archive，1998 年 7 月版。

FormMail 强调了早年 CGI 脚本的一个问题：由于设计上它们允许让随机的网络用户在你的服务器上运行程序，因此如果脚本编写得不好，就很容易被黑客攻击。如果成千上万的其他网站所有者复制和粘贴同样的代码，这将成为一个广泛的安全问题（FormMail 就发生过这个问题）。正如某个计算机编程论坛的一位用户在讨论 Matt Wright 的脚本时相当直白地说：

"绝大多数下载和运行这些脚本的用户并不具备任何编程知识，因此，他们缺乏对安全风险、Y2K bug 的认知，以及经常出现无法应对错误处理。"

最终，Perl 社区的成员创办了一个名为 Not Matt's Scripts 的网站，为 Matt Wright 那日益流行的 CGI 脚本们提供替代品。该网站最后一次更新是在 2004 年。有趣的是，Matt's Script Archive 的程序什么的更新持续了五年（尽管它现在包含安全警告）。

结语

我在以前关于 Netscape 和微软的文章中探讨过 90 年代中期 web 开发的主题之一，就是 web 应用的复杂性越来越高。前端（web 浏览器）越来越多地与后端技术相连，包括微软的操作系统。到 1997年，Netscape 推行了一个叫做 "crossware" 的概念（Marc Andreessen 将其定义为"跨网络和操作系统运行的按需应用程序"），与此同时，微软正在建立其与 Windows 集成的 ActiveX 技术。

但是 CGI 提供了一种简单的方式来通过网页访问后端功能，从而在很多方面都绕开了这种复杂化的运动。网关"实际上只是一个从浏览器到服务器的虚拟管道，它可以执行一个脚本，然后将结果送回浏览器。这种简单性使得 20 世纪 90 年代有影响力的网站，如 Yahoo!、eBay 和 Craigslist 等得以摆脱 Netscape 或微软，获得蓬勃的发展。

但网络发展的另一个主题是，事物不会静止太久! 1994 年出现了一种新的脚本语言，它是基于 CGI 的 —— PHP，一个名字最初是"个人主页工具 "的意思的语言。随着时间的推移，PHP 在很多情况下成为了 Perl CGI 脚本的替代品。我将在本系列关于服务器端 Web 开发的下一篇文章中深入探讨这个故事。

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