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Hatena-Intern-Exercise2013

以下基本的な教材は Hatena::Textbook など

Perl 課題

基礎編

LTSV (Labeled Tab-separated Values) とはラベル付きのTSVフォーマットです。 LTSVの1レコードは、label:value という形式で表されたラベル付きの値がタブ文字区切りで並びます。

以下に LTSV の例を示します。

  • ltsv.log
host:127.0.0.1	user:frank	epoch:1372694390	req:GET /apache_pb.gif HTTP/1.0	status:200	size:2326	referer:http://www.hatena.ne.jp/
host:127.0.0.1	user:john	epoch:1372794390	req:GET /apache_pb.gif HTTP/1.0	status:200	size:1234	referer:http://b.hatena.ne.jp/hotentry
host:127.0.0.1	user:-	epoch:1372894390	req:GET /apache_pb.gif HTTP/1.0	status:302	size:9999	referer:http://www.example.com/start.html

例えば、1レコード目の host の値は 127.0.0.1 であり、2レコード目の referer の値は http://b.hatena.ne.jp/hotentry になります。LTSV についてより詳しくは、以下を参照して下さい。

課題 Perl-1

上記の LTSV の1レコードを表す Log クラスを実装して下さい。 (Perl のオブジェクト指向については Hatena::Textbook などを参考にして下さい。)

Log クラスは以下のメソッドを持ちます。

  • req の値に含まれている HTTP メソッド名を返す method メソッド

  • req の値に含まれているリクエストパスを返す path メソッド

  • req の値に含まれているプロトコル名を返す protocol メソッド

  • hostreq の値からリクエストされた uri を組み立てて返す uri メソッド

  • epoch が表している日付を YYYY-MM-DDThh:mm:ss というフォーマットの文字列に変換して返す time メソッド

    • 日付を扱うモジュールを用いてかまいません
    • タイムゾーンは GMT として下さい
  • main.pl

use strict;
use warnings;

use Log;

my $log = Log->new(
    host    => '127.0.0.1',
    user    => 'frank',
    epoch   => '1372694390',
    req     => 'GET /apache_pb.gif HTTP/1.0',
    status  => '200',
    size    => '2326',
    referer => 'http://www.hatena.ne.jp/',
);
print $log->method . "\n";
print $log->path . "\n";
print $log->protocol . "\n";
print $log->uri . "\n";
print $log->time . "\n";
$ perl -Ilib main.pl
  • 出力
$ perl -Ilib main.pl
GET
/apache_pb.gif
HTTP/1.0
http://127.0.0.1/apache_pb.gif
2013-07-01T15:59:50

また、後述するリポジトリに含まれているテストを実行して、課題が正しく動作していることを確認してください。

  • Perl のテストの実行に関しては、Hatena-Textbook を参照して下さい。

課題 Perl-2

上記 LTSV フォーマットのログファイルを読み込み、以下のLog オブジェクトの配列を返すパーザーを実装してください

  • main2.pl
use strict;
use warnings;

use Data::Dumper;

use Parser;

my $parser = Parser->new( filename => 'log.ltsv' );
warn Dumper $parser->parse;
$ perl -Ilib main2.pl
  • 出力フォーマット
$VAR1 = [
          bless( {
                   'epoch' => '1372694390',
                   'req' => 'GET /apache_pb.gif HTTP/1.0',
                   'status' => '200',
                   'user' => 'frank',
                   'referer' => 'http://www.hatena.ne.jp/',
                   'size' => '2326',
                   'host' => '127.0.0.1'
                 }, 'Log' ),
          ...
        ];

実装に関しては、以下の条件を守って下さい。

  • LTSV をパースするCPANモジュールを用いないこと
  • LTSVでは値が定義されていない場合はhost:-のように値に-が入ります。値が定義されていなかった場合には、そのラベルをハッシュリファレンスに含めないようにして下さい
  • map や grep といった関数を積極的に利用するとよいでしょう (必須ではない)

課題1と同じように、テストを実行して正しく動作していることを確認して下さい

  • Perl でファイルを読み込む方法はいろいろあって混乱しやすいため、以下にサンプルコードを載せておきます
open my $fh, '<', 'log.ltsv' or die $!;
my $line = <$fh>; # スカラーコンテキストなので一行読み込む
my @lines = <$fh>; # リストコンテキストなので(残りの)すべての行を配列として読み込む
print $line;
print "----\n";
print @lines;

課題 Perl-3

Log を集計する LogCounter を実装して下さい LogCounter は、HTTP サーバーエラー (500番台) の数を数える count_error とユーザーごとにログをまとめる group_by_user メソッドを持ちます。

  • main3.pl
my $parser = Parser->new( filename => 'log.ltsv' );
my $counter = LogCounter->new($parser->parse);
print 'total error size: ' . $counter->count_error . "\n";
print Dumper $counter->group_by_user;
$ perl -Ilib main3.pl
  • 出力
$VAR1 = {
          'guest' => [
                       bless( {
                                'epoch' => '1372894390',
                                'req' => 'GET /apache_pb.gif HTTP/1.0',
                                'status' => '503',
                                'referer' => 'http://www.example.com/start.html',
                                'size' => '9999',
                                'host' => '127.0.0.1'
                              }, 'Log' )
                     ],
          'frank' => [
                       bless( {
                                'epoch' => '1372694390',
                                'req' => 'GET /apache_pb.gif HTTP/1.0',
                                'status' => '200',
                                'user' => 'frank',
                                'referer' => 'http://www.hatena.ne.jp/',
                                'size' => '2326',
                                'host' => '127.0.0.1'
                              }, 'Log' ),
                       ...
                     ],
          ...
        };
  • CPAN には List::Util や List::UtilsBy といった便利なモジュールがありますが、今回は利用せずに実装してみましょう
  • user の値がない(値が - である)場合は guest という名前にして集計して下さい
  • いろいろな集計処理が考えられます。余裕があれば自分で考えて実装し、テストも追加してみて下さい。

応用編

ここからは応用編です。課題というよりはチュートリアルのようになっていますので余裕のある人はやってみましょう。

4. Plack

はてなのインターンシップでは、Perl で Web アプリケーションを構築してもらいます。 今回は Plack モジュールと plackup コマンドを用いて、非常に簡単な Web サーバーを作成してみます。 Perl で Web アプリケーションを作る触りだけ理解してもらえればよいので、あまり難しいことは気にせずとにかく手を動かしてみて下さい。

まずは Plack モジュールをインストールします。 plackup コマンドは Plack モジュールにくっついてきます。

$ cpanm Plack

インストールが完了したらおもむろに以下のファイルを用意して下さい

  • app.psgi
my $app = sub {
    my ($env) = @_;
    return [200, ['Content-Type' => 'text/plain'], ["hello, world\n"]];
};

ファイルが用意できたら準備完了です。以下のコマンドを叩いてみましょう

$ plackup app.psgi

すると以下のように出力されます

HTTP::Server::PSGI: Accepting connections at http://0:5000/

この出力がでたら既にサーバーが立ち上がっています。簡単ですね! ブラウザで http://0:5000 にアクセスすると、hello, world の文字列が確認できるはずです。

では何が起きたかの解説をします。 Plack は、PSGI (Perl Web Server Gateway Interface) という、Perl プログラムがサーバーとやり取りするための仕様を実装したものです。 PSGI アプリケーションを非常に簡単に説明すると、

  • 一つのハッシュ(連想配列)リファレンスを引数にとり、一つの配列リファレンスを返すコードリファレンス
  • 引数のハッシュリファレンスには HTTP リクエストをパースしたものが入っている
  • 返り値のフォーマットはいくつかあるのですが、今回は HTTPステータスコード、HTTPレスポンスヘッダー、HTTPレスポンスボディを納めた配列リファレンスを返します (HTTP に関しては http://www.studyinghttp.net/ などを参照して下さい)

では、今一度 app.psgi の中身を見てみましょう。$app に格納されているのがアプリケーション自体である、コードリファレンスです。 コードリファレンスの最初で受け取っている引数 $env に HTTP リクエストの内容が入っています。 そして、return している配列が HTTP レスポンスを表しています。ここでは HTTPステータス は 200、ヘッダーには Content-Type、レスポンスボディには hello, world\n を返しています。 簡単ですね!

・・・といっても文章を読んでいるだけではわかりづらいので、ちょっといじって HTTP リクエストの中身をのぞいてみましょう。 servier.psgi を以下のように書き換えて

use Data::Dumper;
my $app = sub {
    my ($env) = @_;
    warn Dumper $env;
    return [200, ['Content-Type' => 'text/plain'], ["hello, world\n"]];
};

plackup!!!

$ plackup app.psgi

そしたら再びブラウザからアクセスした後、コンソールを見てみてください。なにやらいろいろと表示されていますね?私の環境では以下のような出力がでました。

$VAR1 = {
          'psgi.multiprocess' => '',
          'SCRIPT_NAME' => '',
          'SERVER_NAME' => 0,
          'HTTP_ACCEPT_ENCODING' => 'gzip,deflate,sdch',
          'HTTP_CONNECTION' => 'keep-alive',
          'PATH_INFO' => '/',
          'HTTP_ACCEPT' => 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8',
          'REQUEST_METHOD' => 'GET',
          'psgi.multithread' => '',
          'HTTP_USER_AGENT' => 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_7_5) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/27.0.1453.116 Safari/537.36',
          'QUERY_STRING' => '',
          'SERVER_PORT' => 5000,
          'psgix.input.buffered' => 1,
          'HTTP_COOKIE' => ...,
          'HTTP_ACCEPT_LANGUAGE' => 'ja,en-US;q=0.8,en;q=0.6',
          'REMOTE_ADDR' => '127.0.0.1',
          'SERVER_PROTOCOL' => 'HTTP/1.1',
          'psgi.streaming' => 1,
          'psgi.errors' => *::STDERR,
          'REQUEST_URI' => '/',
          'psgi.version' => [
                              1,
                              1
                            ],
          'psgi.nonblocking' => '',
          'psgix.io' => bless( \*Symbol::GEN1, 'IO::Socket::INET' ),
          'psgi.url_scheme' => 'http',
          'psgi.run_once' => '',
          'HTTP_HOST' => 'localhost:5000',
          'psgi.input' => \*{'HTTP::Server::PSGI::$input'}
        };

例えばアクセスしたパスは PATH_INFO/ という値が入っています。ブラウザのURLバーに入力してアクセスしたので REQUEST_METHODGET になっています。 このように $env に、どのようなリクエストがあったかという情報がすべて詰まっていますので、必要に応じて処理を行うことで Web アプリケーションを構築することができます。

では最後に、クエリに与えられた文字列を返すエコーサーバーを構築してみましょう。

  • http://0:5000/echo?body=hogefuga とアクセスがあると、hogefuga と表示する
  • /echo 以外にアクセスがあった場合には、404 を返す

サーバーを介するテストは少し複雑になるため、今回は課題には含めません。 ここまでの課題のコードを利用してローカルのLTSVファイルを読み込んで出力してみたり、逆にアクセスログをローカルに保存したり・・・余裕がある人はいろいろ実装してみてください。

ひとまず Perl 事前課題、お疲れ様でした!!!

JavaScript 課題

この JavaScript 課題は、JavaScript の言語コア部分や、簡単な DOM 操作 (DOM 操作は、HTML 文書の構造などをプログラムで変更するもので、web 開発においては主にユーザーインターフェイスの動的な変更のために使用されます) といった基本的な部分の理解を確かめるためのものです。 JavaScript の処理系として Node.js なども存在しますが、ここでは FirefoxChrome といった最近のブラウザを使用するようにしてください。 (クロスブラウザについて考慮する必要はありません。 Firefox や Chrome といった最近のブラウザの最新バージョンで動作するようにしてください。)

課題 JS-1 から JS-3 までは、必ず行ってください。 これらの課題では、JavaScript を使って Web サーバーのアクセスログ (を模した文字列) を解析し、HTML ドキュメント上にアクセスログの表を表示する、という処理を実装していきます。 なお、これらの課題 (課題 JS-3 まで) の解答には、外部ライブラリを使用しないようにしてください。

課題 JS-4 以降は応用課題ですので、必ずしも行わなくても構いません。

課題 JS-0

各自、自分が主に使用しているブラウザにおける開発者用のツールを使ってみてください。 Firefox や Chorome がおすすめですが、Opera や Internet Explorer (10 以降)、Safari といったブラウザでも大丈夫です。 多くの開発者用のツールでは、次のような機能があります。

  • ページの HTML 文書構造を動的に表示する
  • JavaScript 用のコンソールで JavaScript 実行時のエラーを確認する
  • デバッガで JavaScript の処理を対話形式で進める
    • その際、スコープ内の変数の値を確認できる
  • イベント発火に対してブレイクポイントを設定する

使いこなせるようになる必要はありませんが、少なくとも JavaScript のエラーが発生しているのかどうかを確認できるようになっていれば、課題を進めやすいと思います。

例として Firefox や Chrome に付属している Web 開発用のツールを紹介します。

課題 JS-1

Web サーバーへのアクセスログを表す LTSV 形式 (LTSV に関しては Perl の課題中の記述を参照してください) の文字列を引数として受け取り、その文字列をパースしてオブジェクトの配列にして返す関数 parseLTSVLog を js/main.js ファイルに記述してください。 アクセスログを表す LTSV 形式の文字列の例を次に示します。

注意) タブがスペースになっています。

path:/	reqtime_microsec:200000
path:/bookmark	reqtime_microsec:123456

1 行が 1 つのリクエストに対応しています。 1 行を 1 つの JavaScript のオブジェクトにし、アクセスログ中のラベルと値をプロパティとして持たせるようにしてください。 基本的に、アクセスログ中の値は文字列としてプロパティの値にすれば良いですが、「reqtime_microsec」 というラベルの値についてのみは数値にしてください。

すなわち、

var logStr =
    "path:/\treqtime_microsec:200000\n" +
    "path:/help\treqtime_microsec:300000\n" +
    "path:/\treqtime_microsec:250000\n";

という文字列を引数として受け取り、

[
  { path: "/",     reqtime_microsec: 200000 },
  { path: "/help", reqtime_microsec: 300000 },
  { path: "/",     reqtime_microsec: 250000 },
]

という構造の配列を返すように parseLTSVLog 関数を実装してください。

実際のアクセスログには様々なデータが含まれますが、課題では簡単のため 「path」 というラベルと 「reqtime_microsec」 というラベルのみを考慮すればよいものとします。 「path」 というラベルの値には、URL として有効な文字列が与えられます。 「reqtime_microsec」 というラベルの値としては、整数値とみなせる文字列が与えられます。

課題で指定されていない仕様は、自由に決めてよいものとします。 例えば、引数が与えられずに関数が呼び出された場合は、例外を送出しても良いですし、空の配列を返すようにしても構いません。

なお、この関数のテストは、js/test.html、js/test.js に記述されています。 ブラウザで js/test.html を表示すると、自動的にテストが走るようになっています。 最低限、最初から書かれているテストに通過するように parseLTSVLog 関数を実装してください。 余裕があれば、最初から書かれているテストにさらにテストを追加してみてください。 (例えば、予期せぬ値が引数として渡された場合に関するテストなど。) テスト用のフレームワークとしては、QUnit を使用しています。

課題 JS-2

次の 2 つの値を引数として受け取り、

  • 第 1 引数: div 要素を表す DOM オブジェクト
  • 第 2 引数: 課題 JS-1 で作成した関数 parseLTSVLog の返り値と同じ形式の配列

次のような表を (DOM 操作によって) 第 1 引数の div 要素の直下に生成する関数 createLogTable を js/main.js ファイルに記述してください。

<table>
  <thead><tr><th>path</th><th>reqtime_microsec</th></tr></thead>
  <tbody>
    <tr><td>/</td><td>200000</td></tr>
    <tr><td>/help</td><td>300000</td></tr>
    <tr><td>/</td><td>250000</td></tr>
  </tbody>
</table>

tbody 要素内の tr 要素は、引数として受け取った配列の各要素に対応します。 表は 2 カラムにして、最初のカラムには path の値を、次のカラムには reqtime_microsec の値を表示するようにしてください。

また、引数として受け取った配列の最初の要素から順に、表の上から表示するようにしてください。

// `createLogTable` 関数の使用例
var containerElem = document.getElementById("table-container"); // table-container という ID の div 要素が HTML ドキュメント中にあるとする
createLogTable(containerElem, [
    { path: "/",     reqtime_microsec: 200000 },
    { path: "/help", reqtime_microsec: 300000 },
    { path: "/",     reqtime_microsec: 250000 }
]);

課題 JS-1 と同じく、この関数のテストも js/test.html、js/test.js に記述されています。 最低限、最初から書かれているテストを通過するように実装し、余裕があれば新たにテストを追加してみてください。

参考になりそうな MDN (Mozilla Developer Network) のページを以下に挙げておきます。 (ここで紹介しているメソッド以外を使用しても構いません。)

課題 JS-3

課題 JS-1 と JS-2 で作成した関数を用いて、js/js-3.html のページが次のような動作をするように js/js-3.js に JavaScript の処理を記述しなさい。 js/main.js には課題 JS-1 と JS-2 で作成した関数が記述されているものとします。

  • js/js-3.html の動作: ユーザーが textarea 要素に LTSV 形式のアクセスログを入力し、「表に出力する」 ボタンをクリックすると、table-container という id 属性をもつ要素の直下にアクセスログの表を表す table 要素が作られる。

js/js-3.html の中身は次のとおりです。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="UTF-8" />
  <title>Hatena-Intern-Exercise2013 : JavaScript</title>
  <link rel="stylesheet" href="js-3.css" />
</head>
<body>
  <section>
    <h1>JavaScript 事前課題</h1>
    <h2>課題 JS-3 : イベントリスナを使用する</h2>
    <p>「表に出力する」 ボタンをクリックすると、テキストエリアに入力したログデータが表として表示されるようにしてください。 その際、課題 JS-1 と JS-2 で作成した関数を使用してください。</p>
    <p>また、表 (table 要素) は table-container を id として持つ div 要素の子要素として作成するようにしてください。</p>
    <div>
      <textarea id="log-input" cols="64" rows="10">path:/&#x0009;reqtime_microsec:123456
path:/uname&#x0009;reqtime_microsec:500000
path:/help&#x0009;reqtime_microsec:234222
path:/&#x0009;reqtime_microsec:94843
</textarea>
      <div><input value="表に出力する" type="button" id="submit-button" /></div>
    </div>
    <div id="table-container"></div>
  </section>
  <script src="main.js"></script>
  <script src="js-3.js"></script>
</body>
</html>

参考になりそうな MDN のページを以下に挙げておきます。 (ここで紹介しているメソッド以外を使用しても構いません。)

課題 JS-4 (応用課題)

次のような JavaScript のライブラリを用いて、課題 JS-1 から JS-3 で作成した関数や処理などを書き換えてみてください。

この課題のための HTML ファイルや JS ファイルは、新たに作成してください。 (ファイル名は特に指定しませんが、js/js-4.html や js/js-4.js など、わかりやすい名前にしてください。)

例えば jQuery を使うことで、document.getElementById("elem-id") の代わりに jQuery("#elem-id") を使って HTML 要素を取得できます。 また、Underscore.js の _.template メソッドを使って、変数の値を埋め込んだ HTML 断片を生成し、HTML 要素の innerHTML メソッドを使って DOM 構造に追加する、ということなども考えられます。

この課題は、世の中で広く使われているような JavaScript ライブラリの雰囲気を感じ取ってもらうためのものです。 jQuery などのライブラリを使ったことがない人は、一度触ってみてください。

課題 JS-5 (応用課題)

課題 JS-1 から JS-3 の流れで作成したのと同じように、textarea に入力された文字列を読み取り、その値に応じて HTML 文書を変更する何らかの機能を作ってみてください。 JS-1 から JS-3 の課題で作成した機能を発展させても構いません。

この課題のための HTML ファイルや JS ファイルは、新たに作成してください。 (ファイル名は特に指定しませんが、js/js-5.html や js/js-5.js など、わかりやすい名前にしてください。)

この課題は JavaScript により親しんでもらうためのものです。 課題 JS-3 まで実装したものの、まだ JavaScript の構文や機能に慣れていないと感じる人は、ぜひ何か作ってみてください。