1 CGI简介
- CGI，通用网关接口（Common Gateway Interface）是一个Web服务器主机提供信息服务的标准接口。通过CGI接口，Web服务器就能够获取客户端提交的信息，转交给服务器端的CGI程序进行处理，最后返回结果给客户端。
- 归根结底 CGI就是一个接口协议。协议就是大家公认的一套标准（叫CGI标准也可以），比如网络协议。大家都遵守一套标准，就减少了沟通的难度。
- 进行CGI开发，就是编写一个CGI可执行程序。其实各种语言都可以编写CGI，不但Java、Python、PHP、C#等可以，Shell、C和C++也可以。由于早期CGI很多是由Perl（脚本语言）开发的，所以CGI程序也称CGI脚本，其实这个称呼不一定准确。因为C++编译出的可执行文件同样可以是CGI。
2 CGI架构图
3 CGI环境变量
对于CGI程序来说，它继承了系统的环境变量。CGI环境变量在CGI程序启动时初始化，结束时销毁。当一个CGI程序不是被HTTP服务器调用时，它的环境变量几乎是系统环境变量的复制。当这个CGI程序被HTTP服务器调用时，它的环境变量就会多了以下关于HTTP服务器、客户端、CGI传输过程等项目。
3.1 与请求相关的环境变量
| 环境变量 | 描述 |
|---|---|
| REQUEST_METHOD | 服务器与CGI程序之间的信息传输方式 |
| QUERY_STRING | 采用GET时所传输的信息 |
| CONTENT_LENGTH | STDIO中的有效信息长度 |
| CONTENT_TYPE | 指示所传来的信息的MIME类型 |
| CONTENT_FILE | 使用Windows HTTPd/WinCGI标准时，用来传送数据的文件名 |
| PATH_INFO | 路径信息 |
| PATH_TRANSLATED | CGI程序的完整路径名 |
| SCRIPT_NAME | 所调用的CGI程序的名字 |
3.2 与服务器相关的环境变量
| 环境变量 | 描述 |
|---|---|
| GATEWAY_INTERFACE | 服务器所实现的CGI版本 |
| SERVER_NAME | 服务器的IP或名字 |
| SERVER_PORT | 主机的端口号 |
| SERVER_SOFTWARE | 调用CGI程序的HTTP服务器的名称和版本号 |
3.3 与客户端相关的环境变量
| 环境变量 | 描述 |
|---|---|
| REMOTE_ADDR | 客户机的主机名 |
| REMOTE_HOST | 客户机的IP地址 |
| ACCEPT | 列出能被此请求接收的应答方式 |
| ACCEPT_ENCODING | 列出客户机支持的编码方式 |
| ACCEPT_LANGUAGE | 表明客户机可接受语言的ISO代码 |
| AUTHORIZATION | 表明被证实了的用户 |
| FORM | 列出客户机的email地址 |
| IF_MODIFIED_SINCE | 当用GET方式请求并且只有当文档比指定日期更早时才返回数据 |
| USER_AGENT | 客户端浏览器的信息 |
4 Web服务器与CGI程序交互
4.1 CGI结构示意图
浏览器通过HTTP协议发送请求给Web服务器后，Web服务器执行CGI程序，CGI程序可以通过标准输入（STDIN）或者环境变量从服务器端获取数据，执行完毕后，通过标准输出（STDOUT）将结果返回给服务器端，最后Web服务器通过HTTP协议将结果返回给浏览器。
4.2 CGI处理流程
CGI是属于fork-and-execute模式，即每次客户端有新的请求，都会创建一个子进程去执行CGI，执行完毕并将数据返回给服务器后，进程退出。这样，在面对大量请求的时候，进程的大量建立和消亡会使操作系统的性能大幅度下降。此外，由于地址空间无法共享，也限制了资源重用。
5 FastCGI简介
上面也提到，在访问量增大的情况下，CGI有着明显的缺陷，于是就有了FastCGI。FastCGI类似于一个常驻的CGI，它在激活后，不需要每次都花费时间去fork一次，可以一直执行着。感觉上类似于JSP的Servlet。
6 FastCGI扩展的环境变量
| 环境变量 | 描述 |
|---|---|
| FCGI_ROLE | 当前FastCGI程序担当的角色，如RESPONDER, AUTHORIZER, FILTER |
| FCGI_DATA_LENGTH | 服务器发送的数据长度，仅当FCGI_ROLE为FILTER时有效 |
| FILE_LAST_MOD | 输入文件的最后修改时间，其值为自1970年1月1日零时零分零秒至今的秒数，仅当FCGI_ROLE为FILTER时有效 |
7 FastCGI处理流程
FastCGI在启动的时候可以启动多个CGI解析器，在收到请求之后，找到空闲的CGI解析器进行逻辑处理，并输出结果，随后再次进入空闲状态。由于 FastCGI 程序并不需要不断的产生新进程，可以大大降低服务器的压力并且产生较高的应用效率。它的速度效率最少要比CGI 技术提高 5 倍以上。它还支持分布式的部署， 即 FastCGI 程序可以在Web 服务器以外的主机上执行。