Gnuplot 小试

几天前，我写了个抓取此博客总访问量（见左下角）信息的脚本，并把它扔到了 crontab 中，每隔20min执行一次。日志格式如下：

2009-05-03 01:50 1620
2009-05-03 02:10 1620
2009-05-03 02:30 1621
2009-05-03 02:50 1622
2009-05-03 03:10 1624


虽然人类也可以轻易看懂，不过成百上千行的日志，看起来太累了，也太不直观了。所以急需画张图来分析一下。想到了传说中牛气冲天，无比强大的 gnuplot ，正好可以趁这个机会学一学。
读了下面两个网站的文档，就差不多入门了。

好，可以开始处理我的日志了。

首先，由于 gnuplot 不能直接识别这种格式的时间，我把它转化为自 2009-05-03 00:00 所流逝的分钟数。 Perl 代码如下：

#!/usr/bin/perl
use strict;
my %visit;
open LOG, "/home/sapiens/log/cublog.txt" or die "Can't open cublog.txt: $!";
while(<LOG>) {
    chomp;
    if (/^(\d{4})-(\d{2})-(\d{2}) (\d{2}):(\d{2}) (\d+)$/) {
        my $time = ($1-2009)*365*24*60 + ($2-5)*30*24*60 + ($3-3)*24*60 + $4*60 + $5;
        $visit{$time} = $6;
    }
}
close LOG;

unlink "cublog.dat";
open WRITE2FILE, ">>", "cublog.dat" or die "Can't write to cublog.dat: $!";
for (sort {$a <=> $b} keys %visit) {
    print WRITE2FILE "$_ $visit{$_}\n";
}
close WRITE2FILE;

此脚本产生一个 cublot.dat 文件，也就是用于 gnuplot 的数据文件。其格式如下：

110 1620
130 1620
150 1621
170 1622
190 1624


接着，就可以用 gnuplot 画图了。 gnuplot 既可以以 interactive 模式运行（逐行输入命令），也可以事先把需要执行的命令写在文件里，加载文件，一次执行多行命令。对于较为复杂的任务，后者明显更为方便。以下是产生 png 图片的脚本（根据不同的需求，我还同时写了产生 eps ，jpeg 格式图片的脚本）：

set terminal png font "/usr/share/fonts/TTF/arial.ttf"

set format x "%2.1f"
set xtics 0.5
set title "CUBlog Hits Statistics"
set xlabel "Days since 05/03/2009 00:00"
set ylabel "Total Visits"
set time
unset key
set grid
set sample 1000

set output "cublog_lines.png"
plot "cublog.dat" using ($1/1440):($2) with lines
set output "cublog_lines_fit.png"
plot "cublog.dat" using ($1/1440):($2) with lines, 66.1446*x+1628.93
# pause -1
set output "cublog_boxes.png"
plot "cublog.dat" using ($1/1440):($2) with boxes


在终端中执行 $ gnuplot script_name ，得到三张 png 格式的图片。如下：

1. lines stype

2. lines style + 拟合的直线

3. boxes style

可以选择很多的 style ，我这里用了两个（lines and boxes）。

您可能会问，第二张图里面，绿色的直线代表什么意思？对了，那个就是 gnuplot 拟合出来的直线。gnuplot 具有强大的拟合功能，而且只需两条命令就能完成：

y(x) = a/1440*x + b
fit y(x) "cublog.dat" via a,b


第一条命令先定义了一个一元一次函数（假设访问量随时间均匀变化），然后我们的目标就是算出斜率和截距来。第二条命令就是用来算 a, b 的。依次执行这两条命令后，得到了 a, b 的值，然后就可以画拟合的直线了。注意画图脚本中红色部分即画拟合直线。

从拟合直线的斜率可以看到，此博客每天的访问量约为66人次。Hmm， 还不错:)

gnuplot 不管是画函数图，还是数据图，2D 的还是 3D 的，都非常方便；功能堪比 Matlab，体积却要比它轻巧 n 倍；而且又是自由软件，我都有一种相见恨晚的感觉！当年写物理实验报告的时候，我咋不知道用它呢？强烈推荐各位使用。以后我要是当数学老师或者物理老师，一定要求学生使用这款软件。不会的全部不及格~嘿嘿