网站流量日志数据自定义采集
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网站流量日志数据自定义采集
网站流量日志数据自定义采集
1、系统的意义
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。
2、背景知识—Web 访问日志
访问日志指用户访问网站时的所有访问、浏览、点击行为数据。比如点击了哪一个链接，打开了哪一个页面，采用了哪个搜索项、总体会话时间等。而所有这些信息都可通过网站日志保存下来。通过分析这些数据，可以获知许多对网站运营至关重要的信息。采集的数据越全面，分析就能越精准。
日志的生成渠道分为以下两种：
一是：web 服务器软件（httpd、nginx、tomcat）自带的日志记录功能，Nginx
的 access.log 日志。
二是：自定义采集用户行为数据，通过在页面嵌入自定义的 javascript 代码来获取用户的访问行为（比如鼠标悬停的位置，点击的页面组件等），然后通过 ajax 请求到后台记录日志，这种方式所能采集的信息会更加全面。
在实际操作中，有以下几个方面的数据可以自定义的采集：
系统特征：比如所采用的操作系统、浏览器、域名和访问速度等。
访问特征：包括停留时间、点击的 URL、所点击的“页面标签<a>”及标签的属性等。
来源特征：包括来访 URL，来访 IP 等。
产品特征：包括所访问的产品编号、产品类别、产品颜色、产品价格、产品利润、产品数量和特价等级等。
以电商某东为例，其自定义采集的数据日志格式如下：
GET /log.gif?t=item.010001&m=UA-J2011-1&pin=-&uid=1679790178&sid=1679790178|12&v=je=1$sc=24- bit$sr=1600x900$ul=zh-cn$cs=GBK$dt=【云南白药套装】云南白药 牙膏 180g×3 （留兰香型）【行情 报价 价格评测】-京东 $hn=item.jd.com$fl=16.0r0$os=win$br=chrome$bv=39.0.2171.95$wb=1437269412$xb=1449548587$yb=145618 6252$zb=12$cb=4$usc=direct$ucp=-$umd=none$uct=-$ct=1456186505411$lt=0$tad=- $sku=1326523$cid1=1316$cid2=1384$cid3=1405$brand=20583$pinid=-&ref=&rm=1456186505411 HTTP/1.1
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。
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，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。
3、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：
3.1、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 |
3.2、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。
<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(ma, 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。
扩展知识：js 自调用匿名函数格式： (function(){})();
第一对括号向脚本返回未命名的函数；后一对空括号立即执行返回的未命名函数，括号内为匿名函数的参数。
自调用匿名函数的好处是，避免重名，自调用匿名函数只会在运行时执行一次，一般用于初始化。
3.3、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。
3.4、后端脚本
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, mustrevalidate"; #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 ''; }
要完全掌握这段脚本的每一个细节还是比较吃力的，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。
3.5、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。
3.6、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。
然后在/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。
4、系统环境部署
Nginx服务器安装在node1中。首先服务器中安装依赖
yum -y install gcc perl pcre-devel openssl openssl-devel
上传LuaJIT-2.0.4.tar.gz并安装LuaJIT
tar -zxvf LuaJIT-2.0.4.tar.gz -C /usr/local/src/ cd /usr/local/src/LuaJIT-2.0.4/ make && make install PREFIX=/usr/local/luajit
设置LuaJIT环境变量
vi /etc/profile export LUAJIT_LIB=/usr/local/luajit/lib export LUAJIT_INC=/usr/local/luajit/include/luajit-2.0 source /etc/profile
创建modules文件夹，保存nginx依赖的模块
mkdir -p /usr/local/nginx/modules
上传nginx依赖的模块
set-misc-nginx-module-0.29.tar.gz lua-nginx-module-0.10.0.tar.gz ngx_devel_kit-0.2.19.tar.gz echo-nginx-module-0.58.tar.gz
将依赖的模块直接解压到modules目录
tar -zxvf lua-nginx-module-0.10.0.tar.gz -C /usr/local/nginx/modules/ tar -zxvf set-misc-nginx-module-0.29.tar.gz -C /usr/local/nginx/modules/ tar -zxvf ngx_devel_kit-0.2.19.tar.gz -C /usr/local/nginx/modules/ tar -zxvf echo-nginx-module-0.58.tar.gz -C /usr/local/nginx/modules/
上传openresty-1.9.7.3.tar.gz并且安装
tar -zxvf openresty-1.9.7.3.tar.gz -C /usr/local/src/ cd /usr/local/src/openresty-1.9.7.3/ ./configure --prefix=/usr/local/openresty --with-luajit && make && make install
上传nginx压缩包并且安装nginx
tar -zxvf nginx-1.8.1.tar.gz -C /usr/local/src/
编译nginx并支持其他模块
cd /usr/local/src/nginx-1.8.1/ ./configure --prefix=/usr/local/nginx \ --with-ld-opt="-Wl,-rpath,/usr/local/luajit/lib" \ --add-module=/usr/local/nginx/modules/ngx_devel_kit-0.2.19 \ --add-module=/usr/local/nginx/modules/lua-nginx-module-0.10.0 \ --add-module=/usr/local/nginx/modules/set-misc-nginx-module-0.29 \ --add-module=/usr/local/nginx/modules/echo-nginx-module-0.58 make -j2 make install
在node2中安装httpd服务（apache服务器）
yum -y install httpd
备注：如果对linux相关操作不熟，请严格按照上述步骤搭建环境，切记心细，心细，再心细
5、自定义采集数据实现
创建页面index.html，添加埋点代码，放入httpd默认目录/var/www/html下。
在默认目录nginx/html下添加一个数据采集脚本ma.js。
修改nginx的配置文件，添加自定义相关业务逻辑。
启动nginx (以下命令在nginx的安装目录中执行)
sbin/nginx -c conf/nginx.conf
通过游览器访问nginx
观察自定义日志采集文件是否有对应的内容输出
tail -F logs/user_defined.log
此时还可以观察nginx默认的输出日志文件
tail -F logs/access.log
停止nginx:
sbin/nginx –s stop
