同样,这也是处理命令行和做数据准备,而且和get_history(), put_history()有些类似,读者可以自己练习一下。下面,终于进入了程序的主体部分, 在做完了命令行分析,数据准备之后,开始从日志文件中读取数据并做分析了。
/*********************************************/
/* MAIN PROCESS LOOP - read through log file */
/*********************************************/
while ( (gz_log)?(our_gzgets(gzlog_fp,buffer,BUFSIZE) != Z_NULL):
(fgets(buffer,BUFSIZE,log_fname?log_fp:stdin) != NULL))
我看到这里的时候,颇有一些不同意作者的这种写法。这一段while中的部分写的比较复杂而且效率不高。因为从程序推断和从他的代码看来,作者是想根据日志文件的类型不同来采用不同的方法读取文件,如果是gzip格式,则用our_gzgets来读取其中一行,如果是普通的文本文件格式,则用fgets()来读取。但是,这段代码是写在while循环中的,每次读取一行就要重复判断一次,明显是多余的而且降低了程序的性能。可以在while循环之前做一次这样的判断,然后就不用重复了。
total_rec++;
if (strlen(buffer) == (BUFSIZE-1))
{
if (verbose)
{
fprintf(stderr,"%s",msg_big_rec);
if (debug_mode) fprintf(stderr,": %s",buffer);
else fprintf(stderr," ");
}
total_bad++; /* bump bad record counter */
/* get the rest of the record */
while ( (gz_log)?(our_gzgets(gzlog_fp,buffer,BUFSIZE)!=Z_NULL):
(fgets(buffer,BUFSIZE,log_fname?log_fp:stdin)!=NULL))
{
if (strlen(buffer) < BUFSIZE-1)
{
if (debug_mode && verbose) fprintf(stderr,"%s ",buffer);
break;
}
if (debug_mode && verbose) fprintf(stderr,"%s",buffer);
}
continue; /* go get next record if any */
}
这一段代码,读入一行,如果这一行超过了程序允许的最大字符数(则是错误的日志数据纪录),则跳过本行剩下的数据,忽略掉(continue进行下一次循环)。同时把total_bad增加一个。如果没有超过程序允许的最大字符数(则是正确的日志数据纪录),则
/* got a record... */
strcpy(tmp_buf, buffer); /* save buffer in case of error */
if (parse_record(buffer)) /* parse the record */
将该数据拷贝到一个缓冲区中,然后调用parse_record()进行处理。我们可以同样的推测一下,get_record()是这个程序的一个主要处理部分,分析了日志数据。在parse_record.c中,有此函数,
/*********************************************/
/* PARSE_RECORD - uhhh, you know... */
/*********************************************/
int parse_record(char *buffer)
{
/* clear out structure */
memset(&log_rec,0,sizeof(struct log_struct));
/*
log_rec.hostname[0]=0;
log_rec.datetime[0]=0;
log_rec.url[0]=0;
log_rec.resp_code=0;
log_rec.xfer_size=0;
log_rec.refer[0]=0;
log_rec.agent[0]=0;
log_rec.srchstr[0]=0;
log_rec.ident[0]=0;
*/
#ifdef USE_DNS
memset(&log_rec.addr,0,sizeof(struct in_addr));
#endif
/* call appropriate handler */
switch (log_type)
{
default:
case LOG_CLF: return parse_record_web(buffer); break;
/* clf */
case LOG_FTP: return parse_record_ftp(buffer); break;
/* ftp */
case LOG_SQUID: return parse_record_squid(buffer); break;
/* squid */
}
}
可以看到,log_rec是一个全局变量,该函数根据日志文件的类型,分别调用三种不同的分析函数。在webalizer.h中,找到该变量的定义,从结构定义中可以看到,结构定义了一个日志文件所可能包含的所有信息(参考CLF,FTP, SQUID日志文件的格式说明)。
/* log record structure */
struct log_struct { char hostname[MAXHOST]; /* hostname */
char datetime[29]; /* raw timestamp */
char url[MAXURL]; /* raw request field */
int resp_code; /* response code */
u_long xfer_size; /* xfer size in bytes */
#ifdef USE_DNS
struct in_addr addr; /* IP address structure */
#endif /* USE_DNS */
char refer[MAXREF]; /* referrer */
char agent[MAXAGENT]; /* user agent (browser) */
char srchstr[MAXSRCH]; /* search string */
char ident[MAXIDENT]; }; /* ident string (user) */
extern struct log_struct log_rec;
先看一下一个parser.c用的内部函数,然后再来以parse_record_web()为例子看看这个函数是怎么工作的,parse_record_ftp, parse_record_squid留给读者自己分析作为练习。
/*********************************************/
/* FMT_LOGREC - terminate log fields w/zeros */
/*********************************************/
void fmt_logrec(char *buffer)
{
char *cp=buffer;
int q=0,b=0,p=0;
while (*cp != '')
{
/* break record up, terminate fields with '' */
switch (*cp)
{
case ' ': if (b || q || p) break; *cp=''; break;
case '"': q^=1; break;
case '[': if (q) break; b++; break;
case ']': if (q) break; if (b>0) b--; break;
case '(': if (q) break; p++; break;
case ')': if (q) break; if (p>0) p--; break;
}
cp++;
}
}
从parser.h头文件中就可以看到,这个函数是一个内部函数,这个函数把一行字符串中间的空格字符用''字符(结束字符)来代替,同时考虑了不替换在双引号,方括号,圆括号中间的空格字符以免得将一行数据错误的分隔开了。(请参考WEB日志的文件格式,可以更清楚的理解这一函数)
int parse_record_web(char *buffer)
{
int size;
char *cp1, *cp2, *cpx, *eob, *eos;
size = strlen(buffer); /* get length of buffer */
eob = buffer+size; /* calculate end of buffer */
fmt_logrec(buffer); /* seperate fields with 's */
/* HOSTNAME */
cp1 = cpx = buffer; cp2=log_rec.hostname;
eos = (cp1+MAXHOST)-1;
if (eos >= eob) eos=eob-1;
while ( (*cp1 != '') && (cp1 != eos) ) *cp2++ = *cp1++;
*cp2 = '';
if (*cp1 != '')
{
if (verbose)
{
fprintf(stderr,"%s",msg_big_host);
if (debug_mode) fprintf(stderr,": %s ",cpx);
else fprintf(stderr," ");
}
while (*cp1 != '') cp1++;
}
if (cp1 < eob) cp1++;
/* skip next field (ident) */
while ( (*cp1 != '') && (cp1 < eob) ) cp1++;
if (cp1 < eob) cp1++;
/* IDENT (authuser) field */
cpx = cp1;
cp2 = log_rec.ident;
eos = (cp1+MAXIDENT-1);
if (eos >= eob) eos=eob-1;
while ( (*cp1 != '[') && (cp1 < eos) ) /* remove embeded spaces */
{
if (*cp1=='') *cp1=' ';
*cp2++=*cp1++;
}
*cp2--='';
if (cp1 >= eob) return 0;
/* check if oversized username */
if (*cp1 != '[')
{
if (verbose)
{
fprintf(stderr,"%s",msg_big_user);
if (debug_mode) fprintf(stderr,": %s ",cpx);
else fprintf(stderr," ");
}
while ( (*cp1 != '[') && (cp1 < eob) ) cp1++;
}
/* strip trailing space(s) */
while (*cp2==' ') *cp2--='';
/* date/time string */
cpx = cp1;
cp2 = log_rec.datetime;
eos = (cp1+28);
if (eos >= eob) eos=eob-1;
while ( (*cp1 != '') && (cp1 != eos) ) *cp2++ = *cp1++;
*cp2 = '';
if (*cp1 != '')
{
if (verbose)
{
fprintf(stderr,"%s",msg_big_date);
if (debug_mode) fprintf(stderr,": %s ",cpx);
else fprintf(stderr," ");
}
while (*cp1 != '') cp1++;
}
if (cp1 < eob) cp1++;
/* minimal sanity check on timestamp */
if ( (log_rec.datetime[0] != '[') ||
(log_rec.datetime[3] != '/') ||
(cp1 >= eob)) return 0;
/* HTTP request */
cpx = cp1;
cp2 = log_rec.url;
eos = (cp1+MAXURL-1);
if (eos >= eob) eos = eob-1;
while ( (*cp1 != '') && (cp1 != eos) ) *cp2++ = *cp1++;
*cp2 = '';
if (*cp1 != '')
{
if (verbose)
{
fprintf(stderr,"%s",msg_big_req);
if (debug_mode) fprintf(stderr,": %s ",cpx);
else fprintf(stderr," ");
}
while (*cp1 != '') cp1++;
}
if (cp1 < eob) cp1++;
if ( (log_rec.url[0] != '"') ||
(cp1 >= eob) ) return 0;
/* response code */
log_rec.resp_code = atoi(cp1);
/* xfer size */
while ( (*cp1 != '') && (cp1 < eob) ) cp1++;
if (cp1 < eob) cp1++;
if (*cp1<'0'||*cp1>'9') log_rec.xfer_size=0;
else log_rec.xfer_size = strtoul(cp1,NULL,10);
/* done with CLF record */
if (cp1>=eob) return 1;
while ( (*cp1 != '') && (*cp1 != ' ') && (cp1 < eob) )
cp1++;
if (cp1 < eob) cp1++;
/* get referrer if present */
cpx = cp1;
cp2 = log_rec.refer;
eos = (cp1+MAXREF-1);
if (eos >= eob) eos = eob-1;
while ( (*cp1 != '') && (*cp1 != ' ') && (cp1 != eos) )
*cp2++ = *cp1++;
*cp2 = '';
if (*cp1 != '')
{
if (verbose)
{
fprintf(stderr,"%s",msg_big_ref);
if (debug_mode) fprintf(stderr,": %s ",cpx);
else fprintf(stderr," ");
}
while (*cp1 != '') cp1++;
}
if (cp1 < eob) cp1++;
cpx = cp1;
cp2 = log_rec.agent;
eos = cp1+(MAXAGENT-1);
if (eos >= eob) eos = eob-1;
while ( (*cp1 != '') && (cp1 != eos) )
*cp2++ = *cp1++;
*cp2 = '';
return 1; /* maybe a valid record, return with TRUE */
}
该函数,一次读入一行(其实是一段日志数据中间的一个域,因为该行数据已经被fmt_logrec分开成多行数据了。根据CLF中的定义,检查该数据并将其拷贝到log_rec结构中去,如果检查该数据有效,则返回1。回到主程序,
/* convert month name to lowercase */
for (i=4;i<7;i++)
log_rec.datetime[i]=tolower(log_rec.datetime[i]);
/* get year/month/day/hour/min/sec values */
for (i=0;i<12;i++)
{
if (strncmp(log_month[i],&log_rec.datetime[4],3)==0)
{ rec_month = i+1; break; }
}
rec_year=atoi(&log_rec.datetime[8]);
/* get year number (int) */
rec_day =atoi(&log_rec.datetime[1]);
/* get day number */
rec_hour=atoi(&log_rec.datetime[13]);
/* get hour number */
rec_min =atoi(&log_rec.datetime[16]);
/* get minute number */
rec_sec =atoi(&log_rec.datetime[19]);
/* get second number */
....
在parse_record分析完数据之后,做日期的分析,把日志中的月份等数据转换成机器可读(可理解)的数据,并存入到log_rec中去。
if ((i>=12)||(rec_min>59)||(rec_sec>59)||(rec_year<1990))
{
total_bad++; /* if a bad date, bump counter */
if (verbose)
{
fprintf(stderr,"%s: %s [%lu]",
msg_bad_date,log_rec.datetime,total_rec);
......
如果日期,时间错误,则把total_bad计数器增加1,并且打印错误信息到标准错误输出。
good_rec = 1;
/* get current records timestamp
(seconds since epoch) */
req_tstamp=cur_tstamp;
rec_tstamp=((jdate(rec_day,rec_month,rec_year)-epoch)
*86400)+
(rec_hour*3600)+(rec_min*60)+rec_sec;
/* Do we need to check for duplicate records?
(incremental mode) */
if (check_dup)
{
/* check if less than/equal to last record processed */
if ( rec_tstamp <= cur_tstamp )
{
/* if it is, assume we have already
processed and ignore it */
total_ignore++;
continue;
}
else
{
/* if it isn't.. disable any more checks this run */
check_dup=0;
/* now check if it's a new month */
if (cur_month != rec_month)
{
clear_month();
cur_sec = rec_sec; /* set current counters */
cur_min = rec_min;
cur_hour = rec_hour;
cur_day = rec_day;
cur_month = rec_month;
cur_year = rec_year;
cur_tstamp= rec_tstamp;
f_day=l_day=rec_day; /* reset first and last day */
}
}
}
/* check for out of sequence records */
if (rec_tstamp/3600 < cur_tstamp/3600)
{
if (!fold_seq_err && ((rec_tstamp+SLOP_VAL)
/3600
如果该日期、时间没有错误,则该数据是一个好的数据,将good_record计数器加1,并且检查时间戳,和数据是否重复数据。这里有一个函数,jdate()在主程序一开头我们就遇到了,当时跳了过去没有深究,这里留给读者做一个练习。(提示:该函数根据一个日期产生一个字符串,这个字符串是惟一的,可以检查时间的重复性,是一个通用函数,可以在别的程序中拿来使用)
/*********************************************/
/* DO SOME PRE-PROCESS FORMATTING */
/*********************************************/
/* fix URL field */
cp1 = cp2 = log_rec.url;
/* handle null '-' case here... */
if (*++cp1 == '-') { *cp2++ = '-'; *cp2 = ''; }
else
{
/* strip actual URL out of request */
while ( (*cp1 != ' ') && (*cp1 != '') ) cp1++;
if (*cp1 != '')
{
/* scan to begin of actual URL field */
while ((*cp1 == ' ') && (*cp1 != '')) cp1++;
/* remove duplicate / if needed */
if (( *cp1=='/') && (*(cp1+1)=='/')) cp1++;
while ((*cp1 != ' ')&&(*cp1 != '"')&&(*cp1 != ''))
*cp2++ = *cp1++;
*cp2 = '';
}
}
/* un-escape URL */
unescape(log_rec.url);
/* check for service (ie: http://) and lowercase if found */
if ( (cp2=strstr(log_rec.url,"://")) != NULL)
{
cp1=log_rec.url;
while (cp1!=cp2)
{
if ( (*cp1>='A') && (*cp1<='Z')) *cp1 += 'a'-'A';
cp1++;
}
}
/* strip query portion of cgi scripts */
cp1 = log_rec.url;
while (*cp1 != '')
if (!isurlchar(*cp1)) { *cp1 = ''; break; }
else cp1++;
if (log_rec.url[0]=='')
{ log_rec.url[0]='/'; log_rec.url[1]=''; }
/* strip off index.html (or any aliases) */
lptr=index_alias;
while (lptr!=NULL)
{
if ((cp1=strstr(log_rec.url,lptr->string))!=NULL)
{
if ((cp1==log_rec.url)||(*(cp1-1)=='/'))
{
*cp1='';
if (log_rec.url[0]=='')
{ log_rec.url[0]='/'; log_rec.url[1]=''; }
break;
}
}
lptr=lptr->next;
}
/* unescape referrer */
unescape(log_rec.refer);
......
这一段,做了一些URL字符串中的字符转换工作,很长,我个人认为为了程序的模块化,结构化和可复用性,应该将这一段代码改为函数,避免主程序体太长,造成可读性不强和没有移植性,和不够结构化。跳过这一段乏味的代码,进入到下面一个部分---后处理。
if (gz_log) gzclose(gzlog_fp);
else if (log_fname) fclose(log_fp);
if (good_rec) /* were any good records? */
{
tm_site[cur_day-1]=dt_site; /* If yes, clean up a bit */
tm_visit[cur_day-1]=tot_visit(sd_htab);
t_visit=tot_visit(sm_htab);
if (ht_hit > mh_hit) mh_hit = ht_hit;
if (total_rec > (total_ignore+total_bad))
/* did we process any? */
{
if (incremental)
{
if (save_state()) /* incremental stuff */
{
/* Error: Unable to save current run data */
if (verbose) fprintf(stderr,"%s ",msg_data_err);
unlink(state_fname);
}
}
month_update_exit(rec_tstamp); /* calculate exit pages */
write_month_html(); /* write monthly HTML file */
write_main_index(); /* write main HTML file */
put_history(); /* write history */
}
end_time = times(&mytms);
/* display timing totals? */
if (time_me' '(verbose>1))
{
printf("%lu %s ",total_rec, msg_records);
if (total_ignore)
{
printf("(%lu %s",total_ignore,msg_ignored);
if (total_bad) printf(", %lu %s) ",total_bad,msg_bad);
else printf(") ");
}
else if (total_bad) printf("(%lu %s) ",total_bad,msg_bad);
/* get processing time (end-start) */
temp_time = (float)(end_time-start_time)/CLK_TCK;
printf("%s %.2f %s", msg_in, temp_time, msg_seconds);
/* calculate records per second */
if (temp_time)
i=( (int)( (float)total_rec/temp_time ) );
else i=0;
if ( (i>0) && (i<=total_rec) ) printf(", %d/sec ", i);
else printf(" ");
}
这一段,做了一些后期的处理。接下来的部分,我想在本文中略过,留给感兴趣的读者自己去做分析。原因有两点:
1、这个程序在前面结构化比较强,而到了结构上后面有些乱,虽然代码效率还是比较高,但是可重用性不够强, 限于篇幅,我就不再一一解释了。 2、前面分析程序过程中,也对后面的代码做了一些预测和估计,也略微涉及到了后面的代码,而且读者可以根据上面提到的原则来自己分析代码,也作为一个实践吧。
最后,对于在这篇文章中提到的分析源代码程序的一些方法做一下小结,以作为本文的结束。
分析一个源代码,一个有效的方法是:
1、阅读源代码的说明文档,比如本例中的README, 作者写的非常的详细,仔细读过之后,在阅读程序的时候往往能够从README文件中找到相应的说明,从而简化了源程序的阅读工作。
2、如果源代码有文档目录,一般为doc或者docs, 最好也在阅读源程序之前仔细阅读,因为这些文档同样起了很好的说明注释作用。
3、从makefile文件入手,分析源代码的层次结构,找出哪个是主程序,哪些是函数包。这对于快速把握程序结构有很大帮助。
4、从main函数入手,一步一步往下阅读,遇到可以猜测出意思来的简单的函数,可以跳过。但是一定要注意程序中使用的全局变量(如果是C程序),可以把关键的数据结构说明拷贝到一个文本编辑器中以便随时查找。
5、分析函数包(针对C程序),要注意哪些是全局函数,哪些是内部使用的函数,注意extern关键字。对于变量,也需要同样注意。先分析清楚内部函数,再来分析外部函数,因为内部函数肯定是在外部函数中被调用的。
6、需要说明的是数据结构的重要性:对于一个C程序来说,所有的函数都是在操作同一些数据,而由于没有较好的封装性,这些数据可能出现在程序的任何地方,被任何函数修改,所以一定要注意这些数据的定义和意义,也要注意是哪些函数在对它们进行操作,做了哪些改变。
7、在阅读程序的同时,最好能够把程序存入到cvs之类的版本控制器中去,在需要的时候可以对源代码做一些修改试验,因为动手修改是比仅仅是阅读要好得多的读程序的方法。在你修改运行程序的时候,可以从cvs中把原来的代码调出来与你改动的部分进行比较(diff命令), 可以看出一些源代码的优缺点并且能够实际的练习自己的编程技术。
8、阅读程序的同时,要注意一些小工具的使用,能够提高速度,比如vi中的查找功能,模式匹配查找,做标记,还有grep,find这两个最强大最常用的文本搜索工具的使用。
对于一个Unix/Linux下面以命令行方式运行的程序,有这么一些套路,大家可以在阅读程序的时候作为参考。
1、在程序开头,往往都是分析命令行,根据命令行参数对一些变量或者数组,或者结构赋值,后面的程序就是根据这些变量来进行不同的操作。
2、分析命令行之后,进行数据准备,往往是计数器清空,结构清零等等。
3、在程序中间有一些预编译选项,可以在makefile中找到相应部分。
4、注意程序中对于日志的处理,和调试选项打开的时候做的动作,这些对于调试程序有很大的帮助。
5、注意多线程对数据的操作。(这在本例中没有涉及)
结束语:
当然,在这篇文章中,并没有阐述所有的阅读源代码的方法和技巧,也没有涉及任何辅助工具(除了简单的文本编辑器),也没有涉及面向对象程序的阅读方法。我想把这些留到以后再做讨论。也请大家可以就这些话题展开讨论。
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