Pythonでウェブサーバの構築
Pythonのインストール
本講義ではデータベースと連携したウェブサイトを構築します． 本来は，Apacheなどのソフトウェアを利用してウェブサーバを構築する必要がありますが， ここではPythonのhttp.serverモジュールを利用してローカル環境の簡易ウェブサーバとします．
それでは，Pythonのインストール・パッケージをダウンロードしてください． このとき，Pythonのバージョンは3.xを選択してください． インストールを始める前に，ファイルをインストールするためのフォルダを作成します． 大学で環境を構築する場合は，Hドライブ に，MyPythonという名前でフォルダを作成してください （人工知能など他の授業で既にインストール済みの場合は作業は不要）．
それでは，インストーラを実行しましょう． Customize installationを選択し， パッケージ管理システムの pip が同時にインストールされることを確認してください．
このとき，インストールするフォルダは，上記で作成したH:\MyPythonとすることに注意してください．
インストールが終了すると，下記のダイアログが表示されます． Closeを選択して，ダイアログを閉じてください．
最後に，インストールしたPythonへのパスを 環境変数 に追加します． 任意のフォルダで，パワーシェルを起動して，下記コマンドが実行できれば準備OKです．
% python -V
Python 3.7.4
ウェブサーバの構築
Pythonを利用してウェブサーバを構築します． 作業用の空のフォルダ sugiten を作成し， パワーシェルを起動して，下記のコマンドを実行してください．
% python -m http.server 8080
Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8080 (http://0.0.0.0:8080/) ...
これで，ローカル環境でウェブサーバが起動しています． ブラウザでhttp://0.0.0.0:8080/にアクセスしてみましょう． 下記の画面が表示されていればOKです．
次に，新規にindex.html を作成し，sugitenフォルダに配置します． index.htmlには下記のコードを記述します． タイトルやヘッダに 椙天市場 という文字列を設定しています．
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>椙天市場</title>
</head>
<body>
<h1>椙天市場</h1>
</body>
</html>
ブラウザでhttp://0.0.0.0:8080/にアクセスすると， 下記の画面が表示されます．
CGIの設定
データベースを操作するには，CGI(Common Gate Interface) を有効にする必要があります． CGIとは，ウェブサーバが外部プログラム（ここでPython）を呼び出す仕組みのことです． 新規に server.py を作成し，sugitenフォルダに配置します． server.pyには下記のコードを記述します． ここではポート番号やIPアドレスを指定しています． また，sugitenフォルダに，新規に cgi-bin フォルダ作成します． このフォルダにCGIのプログラムを配置します．
from http.server import HTTPServer, CGIHTTPRequestHandler
class Handler(CGIHTTPRequestHandler):
# CGIを設置するディレクトリ
cgi_directories = ["/cgi-bin"]
# ポート番号
PORT = 8080
# IPアドレス
HOST = "127.0.0.1"
# URLを表示
print("http://127.0.0.1:8080/")
# サーバの起動
httpd = HTTPServer((HOST, PORT), Handler)
httpd.serve_forever()
先程と同様にパワーシェルで下記のコマンドを実行してください． ブラウザにindex.htmlが表示されます．
% python server.py
http://127.0.0.1:8080/
次にPythonでCGIのプログラムを作成します． 新規に users.py を作成し，cgi-binフォルダに配置します． users.pyには下記のコードを記述します（ユーザの一覧情報を表示させるために用いる）．
#!/usr/bin/env python
print ("Content-type:text/html\n\n")
print("<!DOCTYPE html>")
print("<html>")
print("<head>")
print("<meta charset='utf-8'>")
print("<title>ユーザ情報</title>")
print("</head>")
print("<body>")
print("<h1>ユーザ情報</h1>");
print("</body>")
print("</html>")
このファイルに実行権限を付与します．
macOSの場合は下記のように chmod コマンドを用いて権限を変更します．
% chmod 755 users.py
また，index.htmlのbodyタグに，user.pyへのリンク文字列を追加します．
<body>
<h1>椙天市場</h1>
<ul>
<li><a href="cgi-bin/users.py">ユーザ情報</a></li>
</ul>
</body>
ユーザ情報へのリンクをクリックして，下記のページが表示されれば， CGIが問題なく動作していることになります．
日本語が文字化けするとき
PythonのCGIプログラムが文字化けするときは，下記のコードを先頭に追加してください．
import sys
import io
sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='utf-8')