上个月，我们讨论了 CGI 程序创建动态生成的图形输出的不同方式。也就是说，我们编写了几个程序，其中程序将其输出描述为“graphics/gif”而不是“text/html”。

本月，我们将研究更多可以动态创建图形的工具。但是，这次图形将有一个额外的变化，即它们将反映个人用户的股票投资组合，而不是全局数据集值。

与任何重要的软件项目一样，我们的第一步必须是创建一个简要的规范。在这个特定的项目中，我们将有两个主要的程序。在第一个程序中，用户将能够创建和编辑个人资料，描述他或她拥有的证券。第二个程序将获取用户个人资料中的信息，并使用它来创建一个个性化的图形股票投资组合。

这个项目汇集了我们在 ATF 前几期中讨论过的许多工具。尽管如此，回顾一下它们似乎是个好主意，因为我们将要调用这么多工具。

MySQL：MySQL 是一个小型、廉价的关系数据库，适用于 Linux 和许多其他操作系统。（有关在哪里获取它的信息，请参阅“资源”。）除了价格低廉外，MySQL 还非常快速高效，这使其在许多网站上很受欢迎。作为一个关系数据库，MySQL 强制我们将信息存储在一个或多个表中，其中每一行都指的是一个单独的记录。与大多数关系数据库一样，我们使用 SQL（一种数据库查询语言）与 MySQL 通信。我们不能用 SQL 编写程序；相反，我们必须将我们的查询嵌入到用完整的编程语言编写的程序中。在我们的例子中，该语言是 Perl。

DBI：虽然 SQL 可能是与数据库通信的标准查询语言，但用于与这些数据库对话的软件和库差异很大。要与 Oracle 服务器对话，您需要 Oracle 库；要与 MySQL 服务器对话，您需要 MySQL 库，等等。因此，Perl 数据库世界长期以来一直处于分裂状态，为各个数据库提供特殊版本。

但是，现在有一种更好的方法：DBI 模块标准化了关系数据库的 API，这意味着程序员从一个数据库服务器迁移到另一个数据库服务器，只需要学习 SQL 实现的不同细微之处。以前，他们还必须学习一个单独的 Perl API，这令人沮丧。这是通过将数据库代码分成两个部分来完成的，一部分是通用的 (DBI)，另一部分是特定于每个服务器的 (DBD)。为了使用 DBI，您需要安装通用的 DBI 库，然后安装一个或多个适用于您使用的产品的 DBD。

然而，DBI 和 Web 之间存在一个问题，这与数据库服务器的设计方式有关。一般来说，它们期望客户端程序打开一个连接，执行许多查询，然后断开连接。因此，打开连接非常缓慢且效率低下。当 CGI 程序是数据库客户端时，它必须为每个 HTTP 事务打开一个新的数据库连接。有关此问题的一个解决方案，请参阅下面的 mod_perl 部分，Apache::DBI。

Apache 的 mod_perl：Web 服务器传统上通过调用外部程序（使用 CGI 标准）来提供自定义和动态输出。HTTP 服务器会将信息传递给 CGI 程序，然后 CGI 程序应将其输出发送到用户的浏览器。此输出通常以 HTML 格式的文本形式出现，但正如我们上个月看到的那样，也可以生成图形。

但是，CGI 非常慢；每次调用 CGI 程序都需要创建一个新进程。如果您使用的是 Perl，则每次调用都需要将程序编译成 Perl 的内部格式，然后执行。

另一种方法是使用 mod_perl，它是免费的 Apache HTTP 服务器的一个模块，它在服务器内部嵌入了一个功能齐全的 Perl 版本。这有几个结果，其中之一是我们现在可以创建自定义输出，而无需依赖外部程序。

当使用 mod_perl 时，您可以利用一个名为 Apache::DBI 的模块。此模块假装与 DBI 的工作方式相同，但实际上跨调用缓存数据库句柄 ($dbh)。因此，即使您的程序认为它正在打开一个新的数据库连接，它实际上是在重用来自先前调用的数据库句柄。

GIFgraph：GIFgraph Perl 模块集允许我们从 CGI 程序或 mod_perl 模块中动态创建图表和图形。上个月我们探索了 GIFgraph 的基本用法。顾名思义，GIFgraph 以 GIF 格式生成输出。上个月，我们看到了如何将 GIF 直接返回到用户的浏览器。本月，我们将改为将生成的图形保存到单独的文件中，我们将为这些文件创建超链接。

Apache::Session：HTTP（Web 基于的协议）被设计为轻量级和简单。作为这种考虑的一部分，它也被设计为“无状态”的，这意味着每个事务都是独立的。然而，这产生了一个问题，因为您通常希望跟踪哪个用户是哪个用户。例如，在这个应用程序中，我们希望确保我们正在跟踪正确的用户的投资组合。没有状态，我们根本无法跟踪投资组合，更不用说多个用户的投资组合了。正如我们将在下面看到的那样，Apache::Session 允许我们通过使用数据库和 HTTP Cookie 来存储一条或多条信息，并使用唯一的标识符来解决这个问题。

借助以上五种技术，我们可以创建一个相当令人印象深刻的股票投资组合跟踪器，允许用户定义他们拥有的证券，并以图形格式查看他们当前的持仓。正如本月介绍的那样，该应用程序确实有点粗糙，但它应该向您展示编写这样一个应用程序是多么容易，以及上述工具在创建一个应用程序时是多么灵活。

在我们开始处理应用程序本身之前，我们需要创建它们将使用的底层数据库表。我们将需要两个不同的表：一个用于保存不同日期的单个股票值，另一个用于存储用户个性化信息。

第一个表名为 StockValues，有三列：一个符号，最多可以包含六个字符；一个值，范围从 0 到 999999.999；和一个日期。我们可以使用以下 SQL 创建这样的表，最常见的方法是使用 MySQL 附带的交互式 mysql 客户端程序

CREATE TABLE StockValues (
   symbol CHAR(6) NOT NULL,
   value NUMERIC(6,3) NOT NULL,
   date DATE NOT NULL
);

上面表中的每一行都指的是单只股票在一天中的价值。通过像这样存储信息，我们可以轻松地创建股票在任意时间段内的图表。为了简洁起见，我们的应用程序将始终显示股票的所有可用值。上面的表格还为我们提供了许多附加应用程序的可能性，例如查找股票在给定时间段内的高值和低值。

StockValues 将如何填充值？大多数商业网站都从商业服务检索股票信息，使用后台进程将信息放入数据库表中。我的预算比普通商业网站更有限，所以我决定将一些任意值插入 StockValues。为了做到这一点，我使用了交互式 mysql 客户端程序，并输入了几个这种类型的查询

INSERT INTO StockValues (symbol, value, date)
   VALUES ("ZZZZ", 100, "1999-07-14");

我们将创建的第二个表是用于 Apache::Session::DBI，它是 Apache::Session 的一个版本，允许我们将有关特定用户的信息存储在数据库表中。表的名称和格式由 Apache::Session API 确定

CREATE TABLE sessions (
   id char(16),
   length int(11),
   a_session text
);

my $id = $r->header_in('Cookie');
$id =~ s|SESSION_ID=(\w*)|$1|;

my %session;
tie %session, 'Apache::Session::DBI', $id,
{
DataSource => 'dbi:mysql:test:localhost:3306',
UserName   => '',
Password   => ''
};

$session{key} = "value";

我们将为每个用户存储三个会话变量。电子邮件地址和姓名将存储为标量，用户的当前持仓将存储为哈希引用。%portfolio 哈希的键将是股票代码，而特定证券中拥有的股票数量将存储为值。

当我们想要将 %portfolio 存储为会话的一部分时，我们将其转换为引用并将其与键“portfolio”一起存储在 %session 中

$session{portfolio} = \%portfolio;

引用是一个特殊标记的标量，它允许我们将其存储在哈希中。我们稍后使用以下看起来很复杂的代码检索它

my %portfolio =
   defined $session{portfolio} ?
   %{$session{portfolio}} : ();

现在我们将编写两个将使用此信息的应用程序。这两个应用程序的代码可以在 ftp://ftp.linuxjournal.com/pub/lj/listings/issue66/3629.tgz 的存档文件中找到。第一个是 StockProfile.pm，一个用于 mod_perl 的 Perl 模块，它将允许用户创建和编辑他们的投资组合和个人信息。

由于我们的程序将作为 mod_perl 的一部分运行，因此我们需要记住几件事。首先也是最重要的是，我们必须创建一个新的 Perl 模块和包，其中包含一个名为“handler”的子例程。我们将配置 Apache 以在 HTTP 服务器请求特定 URL 时调用此“handler”子例程。因为我们的子例程将是 Apache 的一部分，而不是在单独的进程中调用，并且因为 mod_perl 编译并缓存我们编写的代码，所以我们的例程的运行速度将比 CGI 程序快得多。

我们还必须记住遵守 mod_perl 编程约定，其中最重要的是尽可能多地使用词法（“临时”或“my”）变量。全局变量会跨 mod_perl 的调用持续存在，这可能会导致内存泄漏和奇怪的错误。我们确保在变量之前使用“my”，并在程序顶部使用 use strict 编译指示。

我们的模块 Apache::StockProfile.pm（请参阅存档文件中的列表 1）有三个阶段：首先，它初始化所有变量和信息，从 StockValues 中抓取当前证券列表，并初始化用户的个人资料。然后，如果模块使用 POST 方法调用，它会根据需要设置或修改用户的个人资料信息。最后，它生成一个 HTML 表单，可用于进一步修改个人资料。

与所有 mod_perl 模块一样，我们在“handler”中做的第一件事是检索 Apache 请求对象，传统上称为 $r。此对象的方法允许我们检索和设置与 HTTP 事务相关的所有内容。例如，我们可以使用 $r->header_out 设置传出标头，使用 $r->content_type 设置“Content-Type”标头，并使用 $r->send_http_header 发送最终标头。

但是，对于有经验的 CGI 程序员来说，某些事情更容易完成——至少使用 CGI.pm，CGI 编程的标准模块。我们可以通过使用和创建 CGI::Apache 的实例来获得该 API 的一个版本。创建的对象使我们能够使用 CGI.pm 中的熟悉界面访问 HTML 表单元素和调试工具（包括非常宝贵的 dump 方法）。并非所有内容都以相同的方式工作，但对于几乎所有目的来说都足够好。

我们在此程序中对 CGI::Apache 的主要用途是检索通过 POST 方法提交的 HTML 表单元素。StockProfile.pm 既创建表单又处理其提交，乍一看这可能看起来很奇怪，但它构成了一种紧凑且易于维护的代码类型。

我们使用简单的 SELECT 语句从数据库中检索当前符号列表。但是，如果我们只是简单地说“SELECT symbol FROM StockValues”，我们将为每个符号的值获取一行，或者如果我们每天添加一个新值，则每周大约五个值。为了检索不同的值，我们在 SELECT 查询中添加限定符 DISTINCT。我们还要求符号按字母顺序排列，以便它们以合理的顺序排列

my $sql = "SELECT DISTINCT symbol FROM StockValues";
$sql .=   "ORDER BY symbol ";

我们根据用户的会话信息（如我们之前讨论的那样）设置 $name、$email 和 %portfolio 的值。然后，我们使用此信息填写 HTML 表单，该表单允许用户修改他或她的个人资料。我更喜欢使用表格来处理此类表单，以确保列对齐，但这仅仅是一个美学问题；重要的是每个元素都必须有其自己唯一的名称，并且它们将与我们程序顶部的 POST 处理代码期望使用的名称相同。

我们的第二个 mod_perl 处理程序是 StockReport.pm（请参阅列表 2 中的存档）。此模块使用用户输入的投资组合信息，并基于它创建一个或多个图形。

如果用户定义了投资组合，那么我们遍历其中的每个符号。然后，我们 SELECT StockValues 中具有该符号的所有行，并按日期顺序检索它们

my $sql = "SELECT value,date FROM StockValues ";
$sql .=   "WHERE symbol = \"$symbol\" ";
$sql .=   "ORDER BY date ";

现在我们遍历每个返回的行，将值添加到 @values 数组，并将日期添加到 @dates 数组。我们还计算了用户当天持仓的价值（将股票数量乘以股价），并将其放入 @holdings 数组。

然后，我们通过创建一个 @data 数组来绘制我们的数据集，其中元素是对 @dates、@values 和 @holdings 的引用。@dates 将用作我们图表中的 X 轴，而 @values 和 @holdings 也将被绘制。由于 @holdings 的每个元素都注定是其在 @values 中的对应元素的倍数，因此我们告诉 GIFgraph 使用两个 Y 轴——一个用于值，一个用于持仓。

我们使用 GIFgraph 的 plot_to_gif 方法创建图形本身，该方法采用一组数据点（@data 数组，StockReport.pm），以 GIF 格式创建图形，然后将其保存到磁盘。我们在变量中设置文件名，以便我们可以保存文件并在 IMG 标签中引用它。请记住，文件必须在 Web 文档树中，才能供用户的 Web 浏览器使用！

将此类文件放在 /tmp（Linux 系统的标准临时目录）中可能很诱人，但这样一来，外部浏览器将无法访问这些图形。此目录必须可由 Web 服务器写入，这通常意味着使其对更多人开放，而不是您的其余 Web 层次结构。如果您的系统上是这种情况，请确保只有此目录可由其他人写入，这样您就不会冒着入侵者查看或损坏您网站的敏感文件的风险。

以这种方式创建文件效果很好，但有一个主要缺陷：它有可能用大量旧图形填充您的文件系统。可以使用多种方法来克服这个问题，但也许最简单的方法是使用 cron 来识别和删除任何早于特定时间的文件。根据您的网站有多繁忙，您可能希望每十分钟、每小时或每月运行一次这样的 cron 作业。这完全取决于您收到的访问者数量和您的磁盘大小。最好更频繁地运行这样的删除程序，以避免可能填满您的磁盘的拒绝服务攻击。

虽然我没有在此版本的 StockReport 中实现它，但您可能会看到允许用户选择图形中的日期范围是多么容易。使用 HTML 表单，您可以允许用户选择开始和结束日期；然后可以将这些表单元素的值插入到 SQL 查询中，以便 SELECT 仅介于指定日期之间的那些行。

一旦我们编写了 StockProfile.pm 和 StockReport.pm 并将其安装到我们的 Perl 模块层次结构中，我们必须以某种方式告诉 Apache 何时使用它们。我们可以通过多种方式做到这一点，但我更喜欢创建特殊的 URL 来调用这些模块。也就是说，每次有人从我们的服务器请求 URL“/stock-profile”时，他们都应该获得个人资料编辑器。同样，当有人从我们的服务器请求“/stock-report”时，他们应该看到他们当前股票的报告。

为了实现这一点，我们必须首先通过将以下两行添加到 Apache 配置文件 httpd.conf 中来加载每个模块

PerlModule Apache::StockProfile
PerlModule Apache::StockReport

完成此操作后，我们可以创建新的 URL，这些 URL 不一定与服务器文件系统上的文件相对应。为此，我们在 httpd.conf 中使用 <Location> 部分。我们指示相关 URL 应由 Perl 模块处理（“SetHandler perl-script”），然后告诉 Apache 要用于该特定 URL 的特定模块

<Location /stock-profile>
   SetHandler perl-script
   PerlHandler Apache::StockProfile
</Location>
<Location /stock-report>
   SetHandler perl-script
   PerlHandler Apache::StockReport
</Location>

上个月，我们看到了如何使用 GIFgraph 包创建简单的动态股票图表。本月，我们看到了这种动态创建的图形如何适应更大的应用程序，允许用户查看有关其股票投资组合的信息。关系数据库、mod_perl 和 GIFgraph 的结合使得在不到 400 行代码中创建这样一个简单的应用程序成为可能。毫无疑问，您可以想到许多其他应用程序，在这些应用程序中，动态创建的图形将非常有用——让您的想象力尽情驰骋！

资源