利用GoAhead構建嵌入式web應用

　　關鍵字：GoAhead， 嵌入式web服務器， web應用

　　摘要：詳細介紹了開源嵌入式web服務器GoAhead的原理，并結合具體實例說明如何利用它構建嵌入式web應用。

　　Key words： GoAhead， embedded web server， web application

　　Abstract： This paper introduces the principle of open source embedded web server GoAhead， and explains how to build embedded web application using GoAhead combined with practical examples.

　　1 簡介

　　廉價的硬件，功能強大的32操作系統，以及無處不在的因特網，它們一起促成了網絡應用和設備的飛速增長。大量的設備連接到網絡上，于是人們希望通過一種通用、熟悉、快捷的方式來訪問和控制它們。嵌入式web服務器正好迎合了這種需求，它們嵌入在網絡設備之中，使用標準的瀏覽器就可以遠程訪問和控制它們。

　　然而，并不是所有的web服務器都可以擔當如此重任，我們需要的是一個強大，安全，標準的，而且最好是久經考驗的嵌入式web服務器。這里將要介紹的GoAhead嵌入式web服務器能夠滿足所有這些需求，包括西門子，霍尼韋爾，惠普等大型企業都在使用GoAhead。

　　2 嵌入式web服務器的要求

　　2.1 易于與設備集成

　　易于與設備集成包含兩個方面的意思，其一是將Web應用程序集成到實時操作系統，其二是可以在Web應用中輕松訪問硬件功能。由于GoAhead是開放源代碼的，因此這一點不難做到。

　　2.2 支持將Web頁面存儲在ROM中

　　許多嵌入式系統并沒有文件系統，因此有必要將web頁面保存到ROM中。GoAhead支持對web頁面進行編譯并將它們鏈接到最終的可執行文件中。

　　2.3 加密和用戶管理

　　GoAhead服務器支持使用SSL進行數據加密和認證。同時，它也支持摘要認證機制，一種總是加密密碼的更安全的認證機制。用戶管理功能允許不同的用戶具有不同級別的訪問權限。

　　除了上述要求之外，是否能夠快速、方便的生成動態頁面是衡量一個嵌入式web服務器的重要指標。GoAhead提供了多種方法編寫動態頁面，包括asp過程、GoForms過程和embedded JavaScript。GoAhead主要利用asp過程動態獲取系統信息然后顯示在頁面上，GoForms過程則主要用來處理用戶指令，例如控制設備和修改配置等。下面以一個動態顯示系統當前正在運行的進程信息的小型web應用程序為例，闡述如何利用GoAhead構建嵌入式web應用程序，特別是asp和GoForms過程的使用方法。

　　3 動態頁面支持

　　在嵌入式設備中，大部分web頁面都是動態生成的。生成動態頁面的方法主要有兩種，通過C代碼生成HTML標簽和在HTML頁面中嵌入表達式標簽。直接通過C代碼生成頁面的優點是靈活，但是卻犧牲了友好性，因為不到開始運行程序的最后一刻，你不可能知道這個頁面看起來會是個什么樣子。相比之下，第二種方法更加直觀，你可以使用你所喜歡的工具以所見即所得的方式編輯頁面，在必要的地方添加占位符，運行時它們會被動態產生的數據代替。GoAhead完全支持這兩種方式。

　　為了方便的創建具有高度交互性的動態網頁，GoAhead提供了asp過程和GoForms過程兩種武器。它們實際上都與定義在服務器端的某個C函數綁定在一起，只是分工不同，asp過程用來生成顯示在頁面中的動態數據，而GoForms過程則用來處理用戶輸入和修改設置，它們一起構成了GoAhead的核心。

　　3.1 ASP過程

　　ASP最初用于IIS中，它是微軟開發的生成動態Web頁面的服務器端技術。現在已經被移植到包括GoAhead的各種平臺中，使用ASP的網頁的后綴一般為“.asp”。為了在Web頁面中嵌入ASP腳本，只需使用特殊的標簽“《%” 和 “%》”將腳本包裹起來。之所以使用ASP標簽目的是為了向用戶顯示動態內容，例如系統進程信息等。因為動態內容實際上是在執行特定的C函數生成的，所以需要將web頁面中的ASP標簽與特定的C函數聯系在一起。一般，整個過程大致可以分成以下三個步驟：

　　1. 設計web頁面，動態內容使用特定的asp過程名替代，也稱其為一個占位符。

　　2. 在某個.c文件中定義與asp過程對應的C函數

　　3. 在main.c文件中的initWebs函數中使用websAspDefine注冊asp過程

　　以清單1中的《% UpdateProcInfor（）; %》標簽為例，此標簽的目的是為了顯示系統當前正在運行的進程的信息。獲取進程信息實際上是由位于ui.c中的UpdateProcInfo函數完成的，詳見清單2，它負責獲取系統進程信息，并格式化為HTML輸出。清單3中的websAspDefine函數將《% UpdateProcInfor（）; %》標簽與UpdateProcInfo函數關聯起來，這樣當GoAhead解析home.asp頁面遇到《% UpdateProcInfor（）; %》標簽時，控制權就會跳轉到UpdateProcInfor（）函數，在輸出以HTML格式表示的進程信息后，控制權轉交給GoAhead繼續解析home.asp頁面。

　　注意：asp過程必須符合原型：int AspProcName （int ejid， webs_t wp， int argc， chart_t **argv）;

　　其中，ejid參數作為JavaScript解釋器句柄可以用來調用JavaScript相關函數，例如ejGetVar和ejSetResult。wp參數作為瀏覽器連接的句柄，可以用來調用很多有用的GoAhead服務器函數，例如用來輸出HTML語句的websWrite等。argc和argv包含傳遞給asp過程的實參的個數和內容。

　　//清單1：home.asp（省略了其它無關的部分，細節請參考附帶源代碼）

　　《html》

　　《head》

　　《% WriteMetaElement（）; %》

　　《/head》

　　…

　　《form action=“/goform/UpdateConfig” method=“post”》

　　《input type=“text” name=“interval” value=“” size=“7” /》

　　《input type=“submit” name=“ok” value=“Update” /》

　　《input type=“reset” name=“cancel” value=“Reset” /》

　　《/form》

　　《% UpdateProcInfo（）; %》

　　《/html》

　　//清單2：ui.c

　　#include “ui.h”

　　#include “。.\webs.h”

　　//以HTML格式輸出系統當前進程信息

　　int UpdateProcInfo（int ejid， webs_t wp， int argc， char_t *argv）

　　{

　　return WriteProcPage（wp）;

　　}

　　//根據用戶輸入改變刷新間隔時間設置

　　void UpdateConfig（webs_t wp， char_t *path， char_t *query）

　　{

　　int tmpInterval=_ttoi（websGetVar（wp， L“interval”， L“-1”））;

　　if（tmpInterval》3）

　　{

　　s_interval=tmpInterval;

　　}

　　websRedirect（wp， L“home.asp”）;

　　}

　　//清單3：main.c文件中的initWebs（）函數

　　#include “ui.h”

　　//關聯asp標簽和C函數名字

　　websAspDefine（T（“UpdateProcInfo”）， UpdateProcInfo）;

　　websAspDefine（T（“WriteMetaElement”）， WriteMetaElement）;

　　//關聯GoForms標簽和C函數名字

　　websFormDefine（T（“UpdateConfig”）， UpdateConfig）;

　　3.2 GoForms過程

　　GoAhead實現了稱為GoForms的標準的通用網關接口（CGI）處理用戶提交的表單。與傳統的CGI方法不同，GoForms過程不是為每個瀏覽器連接都創建一個新的進程，而是通過與GoAhead服務器共享地址空間，于是可以直接訪問全部的請求上下文。GoForms處理器可以自動解析和訪問所有的POST和查詢數據，它也提供了一組API可以輕松訪問CGI變量。

　　GoForms過程與ASP過程不同，它主要用來響應用戶輸入以更新系統設置或者執行特定的動作。在GoAhead中，GoForms實現為一個URL處理器，它會解釋以“/goform”開始的URLs。緊跟著“goform”之后的字符串定義了表單名字和用戶請求的細節。例如：“/goform/ UpdateConfig？interval=5”這個請求表示調用GoForms過程“ UpdateConfig ”，GoForms變量interval表示用戶設置的新刷新間隔時間。GoAhead對ASP過程和GoForms過程的處理十分類似，只是GoForms過程通過websFormDefine函數調用進行關聯，并且必須遵守原型“void GoFormsProcName（webs_t wp， char_t *path， char_t *query）;”。完整的GoForms過程示例請參考列表1-3中的用來處理用戶請求的UpdateConfig過程。