アクセスカウンタを作ってみよう

４．アクセスカウンタを作ってみよう

(1)カウンタの仕組みと同時アクセス問題

　アクセスカウンタの動作は、基本的にはとても簡単なものです。カウントを憶えておくファイルを作っておいて、プログラムはそこから数値を読み出して、インクリメントし、もとのファイルに書き込みます。その後、この数値をユーザーのブラウザに表示します。表示を文字列にするか、グラフィックにするか、色々なバリエーションがあるわけです。
　基本的な動作は簡単ですが、非同期的にユーザーがデータファイルを更新するプログラムに共通の問題である「同時アクセス」の問題が生じます。上述したアルゴリズムそのままでは、複数のユーザーが同時にアクセスした時に、下図に示すようなカウンタの破壊が起きることがあります。

　同時アクセス問題を厳密に解決するのは難しいのですが、まあ、ほとんど問題が生じないという程度の解決は比較的簡単です。次の項で例を示します。

(2)ＳＳＩ利用簡単カウンタ

　SSIを用いて、簡単なカウンタを作ってみましょう。ここで作るカウンタは数字を単純に書き出すだけのものです。
　CでCGIは使えるけれど、SSIは使えない人は、後の方の項を参照して下さい。フレーム利用版やgd利用版はSSIが使えなくとも大丈夫です。

まずは、こんな簡単なカウンタを作りましょう。
派手さは全くありませんが、simple　is　the　best!
必要なプログラムは極単純でカウンタの仕組みが見え易いので見てみてください。

<html>
<head>
<title></title>
</head>
<body>
あなたは <!--#exec cmd="./count1"--> 番目のお客様よ！
</body>
</html>

SSIを含んだHTMLファイルです。
このHTMLファイルがサーバーから送出される前に、サーバー側で、 の部分が、プログラムcount1の出力に置き換えられます。
ここが、クライアントのリクエストで起動するCGIとは違うところです。


#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

main()
{
        long i;
        int retcode;
        FILE *fp;
        char *link="count.link",*count="count.dat";
        for(i=0;i<5;i++){
                retcode=symlink(count,link);
                if(retcode==0) break;
                sleep(5);
        }
        fp=fopen(count,"r+");
        rewind(fp);
        fscanf(fp,"%6ld",&i);
        i++;
        rewind(fp);
        fprintf(fp,"%06ld",i);
        printf("%06ld",i);
        fclose(fp);
        unlink(link);
}

　ソースコードはこれだけです。
同時アクセスを避けるためのファイルロックには、あちこちで紹介されているシンボリックリンクを用いる方法を採用しました。まず、カウントファイルにシンボリックリンクを張ろうとします。複数ユーザーがアクセスした場合、後の人は、既に同じ名前のリンクが出来ているので、エラーとなります。５秒待って５回リトライします。それでもだめな時は、なんかの理由で、ロックファイルが不正に残ってしまったものとして、ロックを無視して次に進みます。
　カウンタ本体は、カウントファイルのデータをインクリメントして、その数値を標準出力に書き出しているだけです。
　仕事が終ったら、ロックファイルになっているリンクを削除します。
　カウンタを設置する時に、"000000"というないようのファイル count.datを準備しておいて下さいね。パーミッションは666です。　また、カウンタを置くディレクトリのパーミッションも666など nobokyが書き込めるようにして下さい。そうでないと、シンボリックリンクを作成できないからです。

(3)ＳＳＩ利用グラフィカルバージョン

　上の例で示したブラウザへの標準出力の部分で、 <IMG>タグを出力すれば、左のようなグラフィッカルなカウンタができあがります。ソースを下に示しておきます。


#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

main()
{
        long i;
        char s_count[6],obuf[50];
        int retcode;
        FILE *fp;
        char *link="count.link",*count="count.dat";
        for(i=0;i<5;i++){
                retcode=symlink(count,link);
                if(retcode==0) break;
                sleep(5);
        }
        fp=fopen(count,"r+");
        rewind(fp);
        fscanf(fp,"%6ld",&i);
        i++;
        rewind(fp);
        fprintf(fp,"%06ld",i);
        sprintf(s_count,"%06ld",i);
        for(i=0;i<6;i++){
          sprintf(obuf,
            "<img src=\"images/n%c.gif\" align=middle hspace=0>\0",
            s_count[i]);
          printf("%s",obuf);
        }
        fclose(fp);
        unlink(link);
}

　左はグラフィッカルカウンタのソースコードの例です。前項の例と同様にSSIを使って呼び出します。
　カウンタの数字をsprintf()関数で文字列に変換して、一桁ごとに分解し、一桁毎の画像をリクエストする <IMG>タグを作成します。
　このプログラムを使うためには、０から９までの画像ファイルを準備する必要があります。

(4)ＳＳＩが使えないときには（フレーム利用版）


#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#define MAXLEN 4096

main()
{
        char buf[MAXLEN];
        FILE *fp;
        void counter();
        char *docfile="index1.html";
        char *mark="<!--counter-->";
        printf("Content-type: text/html\n\n");
        fp=fopen(docfile,"r ");
        while(fgets(buf,MAXLEN,fp)){
                if(strstr(buf,mark)) counter();
                else puts(buf);
        }
        fclose(fp);
        fflush(stdout);
}

void counter()
{
        long i;
        char s_count[6],obuf[50];
        int retcode;
        FILE *fp;
        char *link="count.link",*count="count.dat";
        for(i=0;i<5;i++){
                retcode=symlink(count,link);
                if(retcode==0) break;
                sleep(5);
        }
        fp=fopen(count,"r+");
        rewind(fp);
        fscanf(fp,"%6ld",&i);
        i++;
        rewind(fp);
        fprintf(fp,"%06ld",i);
        sprintf(s_count,"%06ld",i);
        for(i=0;i<6;i++){
          sprintf(obuf,
            "<img src=\"images/n%c.gif\" align=middle hspace=0>\0",
            s_count[i]);
          printf("%s",obuf);
        }
        fclose(fp);
        unlink(link);
}

CGIは使えるけれど、SSIは使えない場合のカウンタの例です。カウンタを設置するページを例えばindex1.htmlという名前で作成します。このファイルの中で、カウンタを置く場所にという行を記述します。
　ユーザーには、このCGIファイル、例えば http://www.tatoeba.com/index1.cgi を公開します。

　そうすると、index1.cgiがindex1.htmlをオープンして、一行ずつ読み込みます。
　以外の行はそのまま標準出力に書き出します。
　を見つけると、そのまま出力する替わりに、カウンタプログラムの出力が送出されます。この例で示したカウンタプログラムは前項のグラフィカルバージョンを用いています。ここは好みに合わせて替えて下さい。
　このバージョンの問題は、ユーザーに公開するURLを .cgiにしないといけないことです。

この問題は、フレームを使うことで、解決出来ます。
下のようなindex.htmlを準備して、そこからindex1.cgiをリクエストさせれば、ユーザーにはindex.htmlを公開すれば良いことになります。


<html>
<head><title>
テストページ
</title></head>
<frameset cols="100%,*" FRAMEBORDER="no">
	<FRAME SRC="index1.cgi" SCROLLING="auto" MARGINWIDTH="0" NAME="content">
	<FRANE SRC="dummy.html" SCROLLING="no" MARGINWIDTH="0" NAME="dummy">
</frameset>
<noframes>
<body>
<a href="index1.cgi">ここから入ってください</a><p>
</body>
</noframes>
</html>

(5)ｇｄを使って作るグラフィカルカウンタ

　次にｇｄを用いて、合成した画像を出力するカウンタを紹介します。
　画像がひとつに合成されているので、ネットのトラフィックを倹約できます。またブラウザをリサイズしても、数字が途中の桁で改行されません。
　その上、<IMG SRC="count4.cgi">のように呼び出すので SSIが使えなくともCGIが使えれば大丈夫です。


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include "gd/gd.h"
int main(){
        gdImagePtr im,im_in;
        FILE *in;
        int brown,i;
        long count;
        char s_count[6],inputfile[40];
        int width=19,height=28,xoffs=4,yoffs=4;
        long counter();
        count=counter();
        sprintf(s_count,"%06ld",count);
        im=gdImageCreate(122,36);
        brown=gdImageColorAllocate(im,64,0,0);
        gdImageFill(im,1,1,brown);
        for(i=0;i<6;i++){
                sprintf(inputfile,"images/n%c.gif\0",s_count[i]);
                in=fopen(inputfile,"r ");
                im_in=gdImageCreateFromGif(in);
                fclose(in);
                gdImageCopy(im,im_in,xoffs+width*i,yoffs,0,0,width,height);
                gdImageDestroy(im_in);
        }
        printf("Content-type: image/gif\n\n");
        gdImageGif(im,stdout);
        fflush(stdout);
        gdImageDestroy(im);
}

　左にソースコードを示します。下に示したcounter()ルーチンでカウント数を得ます。そして、それぞれの数字に対応して準備したgifファイルから画像を読み込んで、合成してひとつの画像にしてから、出力します。
　gdImageCreate()でまず、ブランク画像を生成します。次に、バックグラウンドの色を定義、アローケートして、その色で画像を塗りつぶします。
　次に、上位の桁から一桁ずつに対応するgifファイルから gdImageCreateFromGif()で画像を読み込んで、 gdImageCopy()で画像を合成します。
　画像データはＭＩＭＥヘッダを送出した後、 gdImageGif()を用いて、標準出力に送出します。
使いおわった画像データ領域は、 gdImageDestroy()で忘れずに開放します。

long counter()
{
        long i;
        char s_count[6],obuf[50];
        int retcode;
        FILE *fp;
        char *link="count.link",*count="count.dat";
        for(i=0;i<5;i++){
                retcode=symlink(count,link);
                if(retcode==0) break;
                sleep(5);
        }
        fp=fopen(count,"r+");
        rewind(fp);
        fscanf(fp,"%6ld",&i);
        i++;
        rewind(fp);
        fprintf(fp,"%06ld",i);
        fclose(fp);
        unlink(link);
        return(i);
}

このカウンタの本体については、前の項でも説明してあるので、そちらを参照して下さい。