利用GoAhead構(gòu)建嵌入式web應(yīng)用

　　關(guān)鍵字：GoAhead， 嵌入式web服務(wù)器， web應(yīng)用

　　摘要：詳細(xì)介紹了開源嵌入式web服務(wù)器GoAhead的原理，并結(jié)合具體實(shí)例說明如何利用它構(gòu)建嵌入式web應(yīng)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(jiǎn)介

　　廉價(jià)的硬件，功能強(qiáng)大的32操作系統(tǒng)，以及無處不在的因特網(wǎng)，它們一起促成了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和設(shè)備的飛速增長(zhǎng)。大量的設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)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(wù)器正好迎合了這種需求，它們嵌入在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之中，使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器就可以遠(yuǎn)程訪問和控制它們。

　　然而，并不是所有的web服務(wù)器都可以擔(dān)當(dāng)如此重任，我們需要的是一個(gè)強(qiáng)大，安全，標(biāo)準(zhǔn)的，而且最好是久經(jīng)考驗(yàn)的嵌入式web服務(wù)器。這里將要介紹的GoAhead嵌入式web服務(wù)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(yè)都在使用GoAhead。

　　2 嵌入式web服務(wù)器的要求

　　2.1 易于與設(shè)備集成

　　易于與設(shè)備集成包含兩個(gè)方面的意思，其一是將Web應(yīng)用程序集成到實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，其二是可以在Web應(yīng)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(diǎn)不難做到。

　　2.2 支持將Web頁面存儲(chǔ)在ROM中

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

　　2.3 加密和用戶管理

　　GoAhead服務(wù)器支持使用SSL進(jìn)行數(shù)據(jù)加密和認(rèn)證。同時(shí)，它也支持摘要認(rèn)證機(jī)制，一種總是加密密碼的更安全的認(rèn)證機(jī)制。用戶管理功能允許不同的用戶具有不同級(jí)別的訪問權(quán)限。

　　除了上述要求之外，是否能夠快速、方便的生成動(dòng)態(tài)頁面是衡量一個(gè)嵌入式web服務(wù)器的重要指標(biāo)。GoAhead提供了多種方法編寫動(dòng)態(tài)頁面，包括asp過程、GoForms過程和embedded JavaScript。GoAhead主要利用asp過程動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)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(shè)備和修改配置等。下面以一個(gè)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程信息的小型web應(yīng)用程序?yàn)槔U述如何利用GoAhead構(gòu)建嵌入式web應(yīng)用程序，特別是asp和GoForms過程的使用方法。

　　3 動(dòng)態(tài)頁面支持

　　在嵌入式設(shè)備中，大部分web頁面都是動(dòng)態(tài)生成的。生成動(dòng)態(tài)頁面的方法主要有兩種，通過C代碼生成HTML標(biāo)簽和在HTML頁面中嵌入表達(dá)式標(biāo)簽。直接通過C代碼生成頁面的優(yōu)點(diǎn)是靈活，但是卻犧牲了友好性，因?yàn)椴坏介_始運(yùn)行程序的最后一刻，你不可能知道這個(gè)頁面看起來會(huì)是個(gè)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(yùn)行時(shí)它們會(huì)被動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)代替。GoAhead完全支持這兩種方式。

　　為了方便的創(chuàng)建具有高度交互性的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁，GoAhead提供了asp過程和GoForms過程兩種武器。它們實(shí)際上都與定義在服務(wù)器端的某個(gè)C函數(shù)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(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，而GoForms過程則用來處理用戶輸入和修改設(shè)置，它們一起構(gòu)成了GoAhead的核心。

　　3.1 ASP過程

　　ASP最初用于IIS中，它是微軟開發(fā)的生成動(dòng)態(tài)Web頁面的服務(wù)器端技術(shù)。現(xiàn)在已經(jīng)被移植到包括GoAhead的各種平臺(tái)中，使用ASP的網(wǎng)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(biāo)簽“《%” 和 “%》”將腳本包裹起來。之所以使用ASP標(biāo)簽?zāi)康氖菫榱讼蛴脩麸@示動(dòng)態(tài)內(nèi)容，例如系統(tǒng)進(jìn)程信息等。因?yàn)閯?dòng)態(tài)內(nèi)容實(shí)際上是在執(zhí)行特定的C函數(shù)生成的，所以需要將web頁面中的ASP標(biāo)簽與特定的C函數(shù)聯(lián)系在一起。一般，整個(gè)過程大致可以分成以下三個(gè)步驟：

　　1. 設(shè)計(jì)web頁面，動(dòng)態(tài)內(nèi)容使用特定的asp過程名替代，也稱其為一個(gè)占位符。

　　2. 在某個(gè).c文件中定義與asp過程對(duì)應(yīng)的C函數(shù)

　　3. 在main.c文件中的initWebs函數(shù)中使用websAspDefine注冊(cè)asp過程

　　以清單1中的《% UpdateProcInfor（）; %》標(biāo)簽為例，此標(biāo)簽的目的是為了顯示系統(tǒng)當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程的信息。獲取進(jìn)程信息實(shí)際上是由位于ui.c中的UpdateProcInfo函數(shù)完成的，詳見清單2，它負(fù)責(zé)獲取系統(tǒng)進(jìn)程信息，并格式化為HTML輸出。清單3中的websAspDefine函數(shù)將《% UpdateProcInfor（）; %》標(biāo)簽與UpdateProcInfo函數(shù)關(guān)聯(lián)起來，這樣當(dāng)GoAhead解析home.asp頁面遇到《% UpdateProcInfor（）; %》標(biāo)簽時(shí)，控制權(quán)就會(huì)跳轉(zhuǎn)到UpdateProcInfor（）函數(shù)，在輸出以HTML格式表示的進(jìn)程信息后，控制權(quán)轉(zhuǎn)交給GoAhead繼續(xù)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(shù)作為JavaScript解釋器句柄可以用來調(diào)用JavaScript相關(guān)函數(shù)，例如ejGetVar和ejSetResult。wp參數(shù)作為瀏覽器連接的句柄，可以用來調(diào)用很多有用的GoAhead服務(wù)器函數(shù)，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(shí)參的個(gè)數(shù)和內(nèi)容。

　　//清單1：home.asp（省略了其它無關(guān)的部分，細(xì)節(jié)請(qǐng)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(tǒng)當(dāng)前進(jìn)程信息

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

　　{

　　return WriteProcPage（wp）;

　　}

　　//根據(jù)用戶輸入改變刷新間隔時(shí)間設(shè)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(shù)

　　#include “ui.h”

　　//關(guān)聯(lián)asp標(biāo)簽和C函數(shù)名字

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

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

　　//關(guān)聯(lián)GoForms標(biāo)簽和C函數(shù)名字

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

　　3.2 GoForms過程

　　GoAhead實(shí)現(xiàn)了稱為GoForms的標(biāo)準(zhǔn)的通用網(wǎng)關(guān)接口（CGI）處理用戶提交的表單。與傳統(tǒng)的CGI方法不同，GoForms過程不是為每個(gè)瀏覽器連接都創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程，而是通過與GoAhead服務(wù)器共享地址空間，于是可以直接訪問全部的請(qǐng)求上下文。GoForms處理器可以自動(dòng)解析和訪問所有的POST和查詢數(shù)據(jù)，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(yīng)用戶輸入以更新系統(tǒng)設(shè)置或者執(zhí)行特定的動(dòng)作。在GoAhead中，GoForms實(shí)現(xiàn)為一個(gè)URL處理器，它會(huì)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(qǐng)求的細(xì)節(jié)。例如：“/goform/ UpdateConfig？interval=5”這個(gè)請(qǐng)求表示調(diào)用GoForms過程“ UpdateConfig ”，GoForms變量interval表示用戶設(shè)置的新刷新間隔時(shí)間。GoAhead對(duì)ASP過程和GoForms過程的處理十分類似，只是GoForms過程通過websFormDefine函數(shù)調(diào)用進(jìn)行關(guān)聯(lián)，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(qǐng)參考列表1-3中的用來處理用戶請(qǐng)求的UpdateConfig過程。