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网站流量日志数据自定义采集实现

时间:2017-12-03 22:44:26      阅读:298      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:访问   电子商务   通过   navigator   元素   tick   关闭   mis   strong   

为什么要进行网站流量数据统计分析?

随着大数据时代的到来,各行各业产生的数据呈爆发式增长,大数据的技术从之前的“虚无”变成可能,数据产生的各种潜在价值慢慢的被人们挖掘出来利用在各行各业上。比如网站流量数据统计分析,可以帮助网站管理员、运营人员、推广人员等实时获取网站流量信息,并从流量来源、网站内容、网站访客特性等多方面提供网站分析的数据依据。从而帮助提高网站流量,提升网站用户体验,让访客更多的沉淀下来变成会员或客户,通过更少的投入获取最大化的收入。

网站流量日志数据采集原理分析

  首先,用户的行为会触发浏览器对被统计页面的一个 http 请求,比如打开某网页。当网页被打开,页面中的埋点 javascript 代码会被执行。

技术分享图片

  埋点是指:在网页中预先加入小段 javascript 代码,这个代码片段一般会动态创建一个 script 标签,并将 src 属性指向一个单独的 js 文件,此时这个单独的 js 文件(图中绿色节点)会被浏览器请求到并执行,这个 js 往往就是真正的数据收集脚本。

  数据收集完成后,js 会请求一个后端的数据收集脚本(图中的 backend),这个脚本一般是一个伪装成图片的动态脚本程序,js 会将收集到的数据通过http 参数的方式传递给后端脚本,后端脚本解析参数并按固定格式记录到访问日志,同时可能会在 http 响应中给客户端种植一些用于追踪的 cookie。

设计实现

  根据原理分析并结合 Google Analytics,想搭建一个自定义日志数据采集系统,要做以下几件事:

技术分享图片

 

确定收集信息

名称 途径 备注
访问时间 web server Nginx $msec
IP web server Nginx $remote_addr
域名 javascript document.domain
URL javascript document.URL
页面标题 javascript document.title
分辨率 javascript window.screen.height & width
颜色深度 javascript window.screen.colorDepth
Referrer javascript document.referrer
浏览客户端 web server Nginx $http_user_agent
客户端语言 javascript navigator.language
访客标识 cookie Nginx $http_cookie
网站标识 javascript 自定义对象
状态码 web server Nginx $status
发送内容量 web server Nginx $body_bytes_sent

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

确定埋点代码

埋点,是网站分析的一种常用的数据采集方法。核心就是在需要进行数据采集的关键点植入统计代码,进行数据的采集。比如以谷歌分析原型来说,需要在页面中插入一段它提供的 javascript 片段,这个片段往往被称为埋点代码。(以Google的埋点代码为例)

<script type="text/javascript">
var _maq = _maq || [];
_maq.push([_setAccount, UA-XXXXX-X]);
(function() {
var ma = document.createElement(script); ma.type =
text/javascript; ma.async = true;
ma.src = (https: == document.location.protocol ?
https://ssl : http://www) + .google-analytics.com/ma.js;
var s = document.getElementsByTagName(script)[0];
s.parentNode.insertBefore( m a, s);
})();
</script>

其中_maq 是全局数组,用于放置各种配置,其中每一条配置的格式为:

_maq.push([‘Action‘, ‘param1‘, ‘param2‘, ...]);

_maq 的机制不是重点,重点是后面匿名函数的代码,这段代码的主要目的就是引入一个外部的 js 文件(ma.js),方式是通过 document.createElement 方法创建一个 script 并根据协议(http 或 https)将 src 指向对应的 ma.js,最后将这个元素插入页面的 dom 树上。

注意 ma.async = true 的意思是异步调用外部 js 文件,即不阻塞浏览器的解析,待外部 js 下载完成后异步执行。这个属性是 HTML5 新引入的。

前端数据收集脚本

数据收集脚本(ma.js)被请求后会被执行,一般要做如下几件事:

  1. 通过浏览器内置javascript对象收集信息,如页面title (通过document.title)、referrer(上一跳 url,通过 document.referrer)、用户显示器分辨率(通过windows.screen)、cookie 信息(通过 document.cookie)等等一些信息。

  2. 解析_maq 数组,收集配置信息。这里面可能会包括用户自定义的事件跟踪、业务数据(如电子商务网站的商品编号等)等。
  3. 将上面两步收集的数据按预定义格式解析并拼接(get 请求参数)。
  4. 请求一个后端脚本,将信息放在 http request 参数中携带给后端脚本。

这里唯一的问题是步骤 4,javascript 请求后端脚本常用的方法是 ajax,但是ajax 是不能跨域请求的。一种通用的方法是 js 脚本创建一个 Image 对象,将 Image对象的 src 属性指向后端脚本并携带参数,此时即实现了跨域请求后端。这也是后端脚本为什么通常伪装成 gif 文件的原因。

示例代码

(function () {
var params = {};
//Document 对象数据
if(document) {
params.domain = document.domain || ‘‘; 
params.url = document.URL || ‘‘; 
params.title = document.title || ‘‘; 
params.referrer = document.referrer || ‘‘; 
}
//Window 对象数据
if(window && window.screen) {
params.sh = window.screen.height || 0;
params.sw = window.screen.width || 0;
params.cd = window.screen.colorDepth || 0;
}
//navigator 对象数据
if(navigator) {
params.lang = navigator.language || ‘‘; 
}
//解析_maq 配置
if(_maq) {
for(var i in _maq) {
switch(_maq[i][0]) {
case _setAccount:
params.account = _maq[i][1];
break;
default:
break;
}
}
}
//拼接参数串
var args = ‘‘; 
for(var i in params) {
if(args != ‘‘) {
args += &;
}
args += i + = + encodeURIComponent(params[i]);
}
//通过 Image 对象请求后端脚本
var img = new Image(1, 1); 
img.src =  http://xxx.xxxxx.xxxxx/log.gif?  + args;
})();

整个脚本放在匿名函数里,确保不会污染全局环境。其中 log.gif 是后端脚本。

后端脚本

log.gif 是后端脚本,是一个伪装成 gif 图片的脚本。后端脚本一般需要完成以下几件事情:

  1. 解析 http 请求参数得到信息。
  2. 从 Web 服务器中获取一些客户端无法获取的信息,如访客 ip 等。
  3. 将信息按格式写入 log。
  4. 生成一副 1×1 的空 gif 图片作为响应内容并将响应头的 Content-type设为 image/gif。
  5. 在响应头中通过 Set-cookie 设置一些需要的 cookie 信息。

  之所以要设置 cookie 是因为如果要跟踪唯一访客,通常做法是如果在请求时发现客户端没有指定的跟踪 cookie,则根据规则生成一个全局唯一的 cookie 并种植给用户,否则 Set-cookie 中放置获取到的跟踪 cookie 以保持同一用户 cookie不变。这种做法虽然不是完美的(例如用户清掉 cookie 或更换浏览器会被认为是两个用户),但是目前被广泛使用的手段。

  我们使用 nginx 的 的 access_log  做日志收集,不过有个问题就是 nginx 配置本身的逻辑表达能力有限,所以选用 OpenResty 做这个事情。

  OpenResty 是一个基于 Nginx 扩展出的高性能应用开发平台,内部集成了诸多有用的模块,其中的核心是通过 ngx_lua 模块集成了 Lua,从而在 nginx 配置文件中可以通过 Lua 来表述业务。

  Lua 是一种轻量小巧的脚本语言,用标准 C 语言编写并以源代码形式开放,其设计目的是为了嵌入应用程序中,从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。

  首先,需要在 nginx 的配置文件中定义日志格式:

log_format tick
"$msec||$remote_addr||$status||$body_bytes_sent||$u_domain||$u_url|
|$u_title||$u_referrer||$u_sh||$u_sw||$u_cd||$u_lang||$http_user_ag
ent||$u_account";

注意这里以 u_开头的是我们待会会自己定义的变量,其它的是 nginx 内置变量。然后是核心的两个 location:

location / log.gif {
#伪装成 gif 文件
default_type image/gif;
#本身关闭 access_log,通过 subrequest 记录 log
access_log off;
access_by_lua "
-- 用户跟踪 cookie 名为__utrace
local uid = ngx.var.cookie___utrace
if not uid then
-- 如果没有则生成一个跟踪 cookie,算法为
md5(时间戳+IP+客户端信息)
uid = ngx.md5(ngx.now() ..
ngx.var.remote_addr .. ngx.var.http_user_agent)
end 
ngx.header[Set-Cookie] = {__utrace= .. uid ..
; path=/}
if ngx.var.arg_domain then
-- 通过 subrequest 子请求 到/i-log 记录日志,
将参数和用户跟踪 cookie 带过去
ngx.location.capture(/i-log? ..
ngx.var.args .. &utrace= .. uid)
end 
";
#此请求资源本地不缓存
add_header Expires "Fri, 01 Jan 1980 00:00:00 GMT";
add_header Pragma "no-cache";
add_header Cache-Control "no-cache, max-age=0, must-
revalidate";
#返回一个 1×1 的空 gif 图片
empty_gif;
}
location /i-log {
#内部 location,不允许外部直接访问
internal;
#设置变量,注意需要 unescape,来自 ngx_set_misc 模块
set_unescape_uri $u_domain $arg_domain;
set_unescape_uri $u_url $arg_url;
set_unescape_uri $u_title $arg_title;
set_unescape_uri $u_referrer $arg_referrer;
set_unescape_uri $u_sh $arg_sh;
set_unescape_uri $u_sw $arg_sw;
set_unescape_uri $u_cd $arg_cd;
set_unescape_uri $u_lang $arg_lang;
set_unescape_uri $u_account $arg_account;
#打开日志
log_subrequest on;
#记录日志到 ma.log 格式为 tick
access_log /path/to/logs/directory/ma.log tick;
#输出空字符串
echo ‘‘;
}

这段脚本用到了诸多第三方ngxin模块(全都包含在 OpenResty 中了),重点都用注释标出来,可以不用完全理解每一行的意义,只要大约知道这个配置完成了我们提到的后端逻辑就可以了。

  日志格式

日志格式主要考虑日志分隔符,一般会有以下几种选择:

固定数量的字符、制表符分隔符、空格分隔符、其他一个或多个字符、特定的开始和结束文本。

日志切分

日志收集系统访问日志时间一长文件变得很大,而且日志放在一个文件不便于管理。通常要按时间段将日志切分,例如每天或每小时切分一个日志。通过crontab 定时调用一个 shell 脚本实现,如下:

_prefix="/path/to/nginx"
time=`date +%Y%m%d%H`
mv ${_prefix}/logs/ma.log ${_prefix}/logs/ma/ma-${time}.log
kill -USR1 `cat ${_prefix}/logs/nginx.pid `

  这个脚本将 ma.log 移动到指定文件夹并重命名为 ma-{yyyymmddhh}.log,然后向 nginx 发送 USR1 信号令其重新打开日志文件。

  USR1 通常被用来告知应用程序重载配置文件, 向服务器发送一个 USR1 信号将导致以下步骤的发生:停止接受新的连接,等待当前连接停止,重新载入配置文件,重新打开日志文件,重启服务器,从而实现相对平滑的不关机的更改。

  cat ${_prefix}/logs/nginx.pid 取 nginx 的进程号

  然后再/etc/crontab 里加入一行:

  59 * * * * root /path/to/directory/rotatelog.sh

  在每个小时的 59 分启动这个脚本进行日志轮转操作。

网站流量日志数据自定义采集实现

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原文地址:http://www.cnblogs.com/likemebee/p/7967534.html

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