end0tknr's kipple - web写経開発

太宰府天満宮の狛犬って、妙にカワイイ

PostgreSQL 9.6 に対し、sjis環境のclient (perl)から機種依存文字を登録 - 環境変数:PGCLIENTENCODINGを利用

ERROR:  invalid byte sequence for encoding "SJIS": ...

きっかけは上記のようなエラー。 機種依存文字が影響していることは、すぐに分かりましたが、client側での対処に手こずった。

随分、久しぶりにpostgresを触ったせいですね。

参考url

https://www.postgresql.jp/document/9.6/html/multibyte.html

サーバ側(postgres)側の環境

今回の為、test DBをencoding=utf8で createdb しています。 ちなみにサーバ側のencodingに、sjisやcp932はないようです。

$ /usr/local/pgsql/bin/psql --version
psql (PostgreSQL) 9.6.5

$ /usr/local/pgsql/bin/psql --username=postgres -l
                                  List of databases
   Name    |  Owner   | Encoding |   Collate   |    Ctype    |   Access privileges   
-----------+----------+----------+-------------+-------------+-----------------------
 postgres  | postgres | UTF8     | en_US.UTF-8 | en_US.UTF-8 | 
 template0 | postgres | UTF8     | en_US.UTF-8 | en_US.UTF-8 | =c/postgres          +
           |          |          |             |             | postgres=CTc/postgres
 template1 | postgres | UTF8     | en_US.UTF-8 | en_US.UTF-8 | =c/postgres          +
           |          |          |             |             | postgres=CTc/postgres
 test      | postgres | UTF8     | en_US.UTF-8 | en_US.UTF-8 | 
$ /usr/local/pgsql/bin/psql --username=postgres test

$ test=#  CREATE TABLE test (
        atri_id     serial, /* = AUTO_INCREMENT of mysql */
        atri_val    varchar(20),
        PRIMARY KEY (atri_id) );

test=# \d
                List of relations
 Schema |       Name       |   Type   |  Owner   
--------+------------------+----------+----------
 public | test             | table    | postgres
 public | test_atri_id_seq | sequence | postgres
(2 rows)

test=# \d test
                                    Table "public.test"
  Column  |         Type          |                       Modifiers                        
----------+-----------------------+--------------------------------------------------------
 atri_id  | integer               | not null default nextval('test_atri_id_seq'::regclass)
 atri_val | character varying(20) | 
Indexes:
    "test_pkey" PRIMARY KEY, btree (atri_id)

クライアント側(perl)の環境変数に PGCLIENTENCODING = SJIS を設定

https://www.postgresql.jp/document/9.6/html/multibyte.html

上記のpostgresのdocumentにおいて、client側encodingの指定として 1)「SET CLIENT_ENCODING TO '~'」2)「SET NAMES '~'」3)「$ENV{PGCLIENTENCODING}」 があるように記載されていますが、 私の環境において1),2)は上手く動作せず、3)の$ENV{PGCLIENTENCODING}に落ち着きました。

#!/usr/local/bin/perl
use utf8;
use strict;
use warnings;
use DBI;
use Encode;
use Data::Dumper;

my $DB_CONF =
    {db=>"DBI:Pg:dbname=test;host=localhost;",
     user=>'postgres',
     pass=>'',
     client_encoding => 'SJIS',
     option => {AutoCommit=>0,
#                pg_enable_utf8=>0,
                RaiseError => 1,
                PrintError => 0}
    };


main();

sub main {
    
    $ENV{PGCLIENTENCODING} = $DB_CONF->{client_encoding};
    
    my $dbh = connect_db();

    my $sql =<<EOF;
insert into test (atri_val) values(?)
EOF
    my $sth = $dbh->prepare($sql);

    my $org_val = '髙';
#    my $new_val = Encode::encode('utf8',$org_val);
    my $new_val = Encode::encode('cp932',$org_val);
    
    unless( $sth->execute($new_val) ){
        print STDERR $sth->errstr,"\n";
    }
    $dbh->commit;
    $dbh->disconnect;
}

sub connect_db {
    my $dbh = DBI->connect($DB_CONF->{db},
                           $DB_CONF->{user},
                           $DB_CONF->{pass},
                           $DB_CONF->{option});
#    $dbh->do("SET NAMES '$DB_CONF->{client_encoding}'") or
#        die "cannot set encoding $!";
#    $dbh->do("SET CLIENT_ENCODING TO $DB_CONF->{client_encoding}") or
#        die "cannot set encoding $!";
    return $dbh;
}

PostgreSQL 9.5 で、「pg_ctl: ERROR: invalid byte sequence for encoding」

具体的には、insert sql時に以下のようなエラー

pg_ctl: ERROR:  invalid byte sequence for encoding "SJIS": 0xff 0xff

どうやら"髙"のような、いわゆる機種依存文字の影響らしい。

postgres側の文字コードを変更すれば、解消するかもしれませんが、 一旦は、perl側で

my $str = '髙橋';
$str = Encode::encode('sjis', Encode::decode('cp932',$str) );

のようにすることで機種依存文字を「?」に変換

Sonar Qube 6.7.1と Sonar Scanner 3.0.3 による java (web) projectのsrc解析

Continuous Code Quality | SonarQube

以前、pmdで、javaのcode metricsを計測しましたが、SonarQube というものを見かけたのでお試し。

今回は、spring-bootで書いたjava, javascriptのsample srcを解析しましたが、 他にも c/c++/c# , python , php 等、多くの言語をサポートしているようです。

参考url

PMD で java の循環的複雑度(code metrics CyclomaticComplexity )を計測 - end0tknr's kipple - 新web写経開発

SonarQubeでソースコードの品質チェック - Qiita

前準備 1/2

Requirements - SonarQube Documentation - Doc SonarQube

javaや、DB(mysql)を必要とします。また、私の環境は以下の通り。

$ cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 7.3.1611 (Core) 

$ /usr/bin/java -version
openjdk version "1.8.0_141"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_141-b16)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.141-b16, mixed mode)

$ /usr/local/mysql/bin/mysql --version
/usr/local/mysql/bin/mysql  Ver 14.14 Distrib 5.7.14, for Linux (x86_64) using  EditLine wrapper

前準備 2/2 - CREATE DATABASE

mysql> CREATE DATABASE sonarqube CHARACTER SET utf8;

install SonarQube

と言っても、ダウンロードして、解凍するだけです。

ここでinstallする SonarQube は解析結果を表示するwebアプリで、 実際の解析は、後程、installする SonarScanner が行います。

$ cd /home/endo/local
$ wget https://sonarsource.bintray.com/Distribution/sonarqube/sonarqube-6.7.1.zip
$ unzip sonarqube-6.7.1.zip
$ ln -s sonarqube-6.7.1 sonarqube

config sonar.properties

先程解答した sonarqube 内に conf/sonar.properties がありますので、これを編集します。

以下では、sonar.jdbc.url を複数行に分けて記載していますが、実際は1行で記載して下さい。

$ vi ~/local/sonarqube/conf/sonar.properties

sonar.jdbc.username=root
sonar.jdbc.password=
sonar.jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/sonarqube?
     useUnicode=true&characterEncoding=utf8&
     rewriteBatchedStatements=true&
     useConfigs=maxPerformance&useSSL=false

start SonarQube ... and login using id/pw = admin/admin

$ ~/local/sonarqube/bin/linux-x86-64/sonar.sh start

を実行後、 ブラウザで http://localhost:9000 へアクセスすると、 ログイン画面のようなものが表示されます。

この画面から、id/pw = admin/admin でログインできますので、 プロジェクトの作成や、解析プラグインのinstallを行って下さい。

install plugin - analysers

SonarQubeのブラウザ画面丈夫にある Administration からMarketplace を開くと、 様々な解析用プラグインをinstallできます。

install Sonar Scanner

続いて、実際の解析を行う Sonar Scanner の installです。 と言っても、こちらも解凍するだけです。

$ cd /home/endo/local
$ wget https://sonarsource.bintray.com/Distribution/sonar-scanner-cli/sonar-scanner-cli-3.0.3.778-linux.zip
$ unznip sonar-scanner-cli-3.0.3.778-linux.zip
$ ln -s sonar-scanner-3.0.3.778-linux sonar-scanner

config sonar-scanner.properties

$ vi ~/local/sonar-scanner/conf/sonar-scanner.properties


#Configure here general information about the environment, such as SonarQube DB details for example
#No information about specific project should appear here

#----- Default SonarQube server
sonar.host.url=http://localhost:9000

#----- Default source code encoding
sonar.sourceEncoding=UTF-8

sonar.jdbc.username=root
sonar.jdbc.password=

#----- MySQL
sonar.jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/sonarqube?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&rewriteBatchedStatements=true&useConfigs=maxPerformance&useSSL=false

解析対象のjava projectに対する設定と解析実行

解析対象のプロジェクト直下に sonar-project.properties を作成します

$ vi ~/dev/StemDocMaint

# Project identification
sonar.projectName=StemDocMaint
sonar.projectKey=StemDocMaint
sonar.projectVersion=1.0

# Info required for Sonar
sonar.sources=/home/endo/dev/StemDocMaint/src/main
sonar.exclusions=/home/endo/dev/StemDocMaint/src/main/test/*

# Comma-separated paths to directories with sources (required)
#sonar.language=java,js,jsp

#----- Default source code encoding
sonar.sourceEncoding=UTF-8

sonar.java.binaries=/home/endo/dev/StemDocMaint/target/classes/jp/end0tknr/stemdoc
  • ※最近のsonar qube では、 sonar.java.binaries の設定が必要なようです
  • sonar.exclusions による解析対象の除外はあまり理解していません
  • ※「sonar.language=java,js,jsp」のように書かなくても、installされた解析プラグインに従い解析されます

そして、解析実行

$ cd ~/dev/StemDocMaint
$ ~/local/sonar-scanner/bin/sonar-scanner

解析結果

は、コードの複雑度等をブラウザから確認できます。

Re: Perlコアモジュールに寄せてみる

私のperl core moduleに対する理解は、随分と遅れているようですので、 次の機会の為に、メモ。

LWP::UserAgent → HTTP::Tiny 、JSONJSON::PP で、乗り換えてみたい

Perlコアモジュールに寄せてみる – Wyton

jackson for javaによる json → Map<String,Object> map 変換

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

public class TestJson {

    public TestJson() { }

    public static void main(String[] args) {

        String jsonStr =
                "{\"id\":\"1\",\"orders\":["+
                "{\"hinban\":\"H11111\",\"name\":\"商品名A\"},"+
                "{\"hinban\":\"H22222\",\"name\":\"商品名B\"}]}";                
        
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        Map<String,Object> map = new LinkedHashMap<>();
        try {
            map = mapper.readValue(
                    jsonStr,
                    new TypeReference<LinkedHashMap<String,Object>>(){});

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return;
        }        
        System.out.println(map.toString());
    }
}

↑こう書くと↓こう表示されるみたい

{id=1, orders=[{hinban=H11111, name=商品名A}, {hinban=H22222, name=商品名B}]}

html5のFileAPIと spring bootで ドラッグ&ドロップなファイル・アップロード、ついでにAWS S3へも登録...

で、spring boot for java が、おおよそ分かってきた気がするので、 webアプリっぽい機能を一つ書いてみた。以下

html

<html lang="ja">
<body>

<table>
  <thead>
    <tr>
    <th style="width:120px;">ファイル</th>
    <td id="file_drop_zone" colspan="2" style="width:500px;">
  ここにファイルをドラッグ&ドロップして下さい
    </td>
    </tr>
  </thead>
  <tbody id="file_dropped_zone">
  </tbody>
  <tfoot>
    <tr>
    <td></td>
    <td colspan="2">
      <button type="button"
          onClick="doc_list.submit_docs()">登録実行</button></td>
    </tr>
  </tfoot>
</table>

<script id="tmpl_droped_file" type="text/x-jquery-tmpl">
<tr>
  <td><input type="hidden" class="fileContent" name="fileContent"></td>
  <td class="fileName"></td>
  <td class="fileSize"></td>
</tr>
</script>

<script src="/jquery/jquery-3.2.1.min.js"></script>
<script src="/jquery/jquery.tmpl.js"></script>
<script src="/jquery/jquery.json.js"></script>
<script src="/js/DocList.js"></script>
<script>
  $(document).ready(function(){  doc_list.init_page(); });
</script>
</body>
</html>

javascript

ドラッグ&ドロップでファイルを開き、 reader.readAsDataURL(file) によりBASE64 の文字列でサーバ側にPOSTしています。

(function() {

var DocList = function() {};

DocList.prototype = {
    init_page: function(){
        this.init_file_drop_zone();
    },

    init_file_drop_zone: function(){
        var this_obj = this;

        $('#file_drop_zone').on("dragover",function(evt){
            evt.stopPropagation();
            evt.preventDefault();
            evt.originalEvent.dataTransfer.dropEffect = 'copy';
        });
        $('#file_drop_zone').on("drop",function(evt){
            evt.stopPropagation();
            evt.preventDefault();
            var files = evt.originalEvent.dataTransfer.files;
            if(files.length != 1){
                alert('1ファイルのみドロップできます');
                return;
            }

            var drop_elm = evt.target;
            var file = files[0];
            var reader = new FileReader();
            
            reader.onload = (function(theFile) {
                return function(e){
                    file.content =  e.target.result;
                    this_obj.post_read_file(file, drop_elm);
                };
            })(file);
            
            reader.readAsDataURL(file); //BASE64でファイルを読込み
            // reader.readAsArrayBuffer(file);
            // reader.readAsBinaryString(file);
            // reader.readAsText(file);
        });
    },

    // FileAPIによる読込み結果をDOMに反映
    post_read_file: function(file, drop_elm){
        var list_tr = $('#tmpl_droped_file').tmpl();
        this.fill_in_droped_file_tr(list_tr, file );

        $('#file_dropped_zone').append( list_tr );
        //file.content
    },
    
    fill_in_droped_file_tr: function(tr, file ){
        $('.fileName',    tr).html(file.name);
        $('.fileSize',    tr).html(file.size/1000 +'KB');
        $('.fileContent', tr).val(file.content);
        return tr;
    },

    
    submit_docs: function(){
        var data = {
            teiCode: $('#tei_code').text(),
            fileNames : [],
            fileContents : []
        };

        $("#file_dropped_zone tr").each(function(){
            var upfile_name = $(".fileName", $(this)).text();
        // reader.readAsDataURL()では先頭に余計な文字列(MIME TYPE)が
        // 入るので、これを削除
            var upfile_content =$(".fileContent",$(this)).val().split(",")[1];
            if(upfile_name && upfile_content){
                data.fileNames.push(upfile_name);
                data.fileContents.push(upfile_content);
            }
        });

        var req_url = '/DocListRest/' + data.tei_code + '/upfiles';
        var this_obj = this;
        $.ajax({url: req_url,
                type: 'POST',
                data: data,
                success: function(ret_json,txt_status,xhr){
                    var ret_data = $.parseJSON( ret_json );
                    if (ret_data.result =='success'){
                        alert('SUCCESS');
                    } else {
                        alert('FAIL');
                    }
                },
                error: function(ret_json,txt_status,xhr){
                    alert('FAIL');
                }
               });
        
    },
};

window.doc_list = new DocList();
})();

サーバ側 (spring boot for java )

package jp.end0tknr.streamdoc.ctrl;

import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.util.Base64;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;

import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.ui.Model;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import com.amazonaws.AmazonClientException;
import com.amazonaws.AmazonServiceException;
import com.amazonaws.auth.AWSStaticCredentialsProvider;
import com.amazonaws.auth.BasicAWSCredentials;
import com.amazonaws.regions.Regions;
import com.amazonaws.services.s3.AmazonS3;
import com.amazonaws.services.s3.AmazonS3ClientBuilder;
import com.amazonaws.services.s3.model.PutObjectRequest;
import com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

import jp.end0tknr.streamdoc.objmodel.ImageMagick;
import jp.end0tknr.streamdoc.objmodel.TeiDoc;


@RestController
public class DocListRest {
    private static final Logger logger =
            LoggerFactory.getLogger(DocListRest.class);
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    
    private static final String ACCESS_KEY   = "ないしょ";
    private static final String SECRET_KEY   = "ないしょ";
    
    @RequestMapping(value="/DocListRest/{teiCode}/upfiles")
    public HashMap<String, String> upfiles (
            @PathVariable String teiCode,
            @RequestParam("fileNames[]") List<String> fileNames,
            @RequestParam("fileContents[]") List<String> fileContents,
            Model model) {
        logger.info("start upfiles()");

        logger.info( Regions.AP_NORTHEAST_1.toString() );

        BasicAWSCredentials awsCreds =
                new BasicAWSCredentials(ACCESS_KEY, SECRET_KEY);
        
        AmazonS3 s3client =
                AmazonS3ClientBuilder.standard()
                .withRegion(Regions.AP_NORTHEAST_1)
                .withCredentials(new AWSStaticCredentialsProvider(awsCreds))
                .build();

        ImageMagick imageMagick = new ImageMagick();
        
        
        int i = 0; 
        for (String fileContent : fileContents ) {
            String fileName = fileNames.get(i);
            FileOutputStream newFile;
            
            String newFilePath = "c:/home/endo/tmp/"+fileName; 
            
            try {
                newFile = new FileOutputStream(newFilePath);
                newFile.write( Base64.getDecoder().decode(fileContent) );
                newFile.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
            File file = new File(newFilePath);
            try {
                logger.info( "tmp/"+fileName );
                s3client.putObject(new PutObjectRequest(
                        "test-end0tknr",
                        "tmp/"+fileName, file));
            } catch (AmazonServiceException ase) {
                logger.error(ase.getMessage());
            } catch (AmazonClientException ace) {
                logger.error(ace.getMessage());
            } 
        
            imageMagick.convThumbnail(newFilePath);
            
            
            i++;
        }

        logger.info("done upfiles()");
        HashMap<String,String> retVals = new HashMap<String,String>();
        retVals.put("result","success");
        return retVals;
    }
}

spring boot for java で、jsp を利用

spring bootでは、テンプレートエンジンである thymeleaf を 推奨?しているようですが、身の回りに jsp があふれているので spring boot での jsp を利用法を試してみた。

詳細は以下で、とりあえず使えるようにした程度です。 jsp側でifや、for-loopは利用しない主義で、その辺りはjquery.templateにまかせています。

STEP1 - pom.xml の編集

spring-boot-starter-thymeleaf をコメントアウトし、 tomcat-embed-jasper を追加

<dependency>
   <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
   <artifactId>tomcat-embed-jasper</artifactId>
</dependency>
<!--
<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>
-->

STEP2 - jspファイル用ディレクトリの作成

「 src/main/webapp/WEB-INF/jsp/ 」を作成

STEP3 - application.properties の編集

spring.mvc.view.prefix= /WEB-INF/jsp/
spring.mvc.view.suffix= .jsp

STEP4 - jspファイルの作成

UserBaseInfo.jsp というファイル名にしています

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
    pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">
<head>
  <meta charset="utf-8">
</head>

<body>

ここは固定文字列。<br>
<br>
ここは変数を参照→ ${userAdmin.uid}

</body>
</html>

STEP5 - java コントローラの作成

package jp.end0tknr.stemdoc.ctrl;

import java.util.Map;
import javax.sql.DataSource;
import jp.end0tknr.stemdoc.objmodel.UserBase;
import jp.end0tknr.stemdoc.objmodel.UserDoc;

import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

@Controller
public class UserBaseInfo {
    private static final Logger logger =
            LoggerFactory.getLogger(UserBaseInfo.class);

    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @RequestMapping(value="/UserBaseInfo/{userCode}")
    public String index (@PathVariable String userCode, Model model) {
        logger.info("start index()");

        DataSource dataSource = jdbcTemplate.getDataSource();
        
        UserBase userBase;
        Map<String, Object> userBaseOrg;
        try {
            userBase = new UserBase(dataSource,userCode);
            userBaseOrg = userBase.getAtris(); 
        } catch (Exception e1) {
            logger.error("fail new UserBase() for "+ userCode);
            return null;
        }
    // jspへ渡す変数の設定
        model.addAttribute("userBase", userBase);
        model.addAttribute("userBaseOrg", userBaseOrg);

        try {
            UserDoc userDoc = new UserDoc(dataSource, userCode);
            userDoc.testS3();

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        logger.info("done index()");
        return "UserBaseInfo";  //これで、UserBaseInfo.jsp が呼ばれる
    }
}

spring boot for java におけるフィルタ処理(requestに対する前処理)には OncePerRequestFilter

つまりログインフィルタ等は、次のように書くみたい

package jp.end0tknr.streamdoc.ctrl;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter;

@Component
 public class LoginFilter extends OncePerRequestFilter {
    private static final Logger logger =
            LoggerFactory.getLogger(LoginFilter.class);

    @Override
    protected void initFilterBean() throws ServletException {
        // アプリ起動時に呼び出される。
    }

    @Override
    protected void doFilterInternal(
            HttpServletRequest request,
            HttpServletResponse response, 
            FilterChain filterChain)
                    throws ServletException, IOException {
        logger.info("start doFilterInternal()");
        // request時の前処理.
        // 後続処理を行いたくない場合、ここでreturn

        // 後続処理(Servlet 等)、つまりコントローラを呼びます
        filterChain.doFilter(request, response);

        // request時に対する処理後の後処理.
        logger.info("done doFilterInternal()");
    }

    @Override
    public void destroy() {
        // アプリ終了時に呼び出される
    }
}

spring boot for javaにおける pathパラメータやrequestパラメータの受取り

@PathVariable と、@RequestParam が、やってくれます。

サンプルコードは以下のとおりですが、json なStringでマルっと受信しても良い気がします

参考url Spring Boot 使い方メモ - Qiita

package jp.end0tknr.streamdoc.ctrl;

import java.util.Map;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.util.MultiValueMap;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class Sandbox {

    private static final Logger logger =
            LoggerFactory.getLogger(Sandbox.class);

    @RequestMapping(value="/SandboxRest/{userId}")
    public Map<String, Object> findDocs (
            @PathVariable String userId,
            @RequestParam String id,
            @RequestParam Map<String, Object> queryParameters,
            @RequestParam MultiValueMap<String, String> multiMap,
            Model model) {
        
        logger.info(queryParameters.toString());
        logger.info(multiMap.toString());
        // System.out.println("id=" + id);
        return queryParameters;
    }    
}

↑こう書いて、↓こうアクセスすると...

http://localhost:8080/SandboxRest/user123?id=100&name=hoge&name=fuga

↓このようにログに出力されます。

INFO 8416 [nio-8080-exec-1] ctrl.Sandbox : {id=100, name=hoge}
INFO 8416 [nio-8080-exec-1] ctrl.Sandbox : {id=[100], name=[hoge, fuga]}

Spring Boot for java で設定ファイル( application.properties )の値を参照

ちょっと練習中。

と言っても、今回の場合、application.properties に設定値を記載し、 javaのclassで、@Value("${~}") なアノテーションでDIするだけ

今回の例では、application.properties で設定ファイルを作成していますが application.yml で作成しても、spring bootが自動で認識してくれます

application.yml は、環境によって application-dev.yml , application-test.yml , application-prod.yml のように分割し 環境変数:SPRING_PROFILES_ACTIVE=dev などで切り替えも可能。

以下、サンプルコード

参考url

Spring Boot 使い方メモ - Qiita

設定ファイル( application.properties ) の例

$vi src/main/resources/application.properties

spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://cent7.a5.jp:3306/stemmdoc?useSSL=false&zeroDateTimeBehavior=convertToNull
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=

logging.path=C:/home/endo/tmp/
# logging.level.root=DEBUG
# logging.level.org.springframework.web=DEBUG

spring.mvc.view.prefix= /WEB-INF/jsp/
spring.mvc.view.suffix= .jsp

aws.s3.region=AP_NORTHEAST_1
aws.s3.access_key=ないしょ
aws.s3.secret_key=ないしょ
aws.s3.bucketname=test-end0tknr
aws.s3.localtmpdir=c:/home/endo/tmp/

参照するクラスの例

package jp.end0tknr.stemdoc.ctrl;

import javax.sql.DataSource;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

@Controller
public class TeiFind {
    private static final Logger logger =
            LoggerFactory.getLogger(TeiFind.class);

    @Value("${aws.s3.region}")  //// ココ
    private String awsS3Region; //// ココ
    
    
    @RequestMapping(value="/TeiFind")
    public String index () {
        logger.info("start index()");

        logger.info(awsS3Region);
        
        logger.info("done index()");
        return "TeiFind";
    }
}

perlでの文字コード判定/推測は、Encode::Guess::guess_encoding() と $enc->name

Encode::Guess - search.cpan.org

最近のperl (今回はver.5.26)では、「use utf8;」と内部のencodingが不整合の場合、 warningでなく、erorと扱うよううになった気がします。

なので、次のようなscriptを書いてみました。

#!/usr/local/bin/perl
use strict;
use warnings;
use Encode::Guess qw/cp932 utf8/;  # 優先度順に記載
use Data::Dumper;

main(@ARGV);

sub main {
    my ($file) = @_;

    open my $fh, '<:raw', $file or die "fail open $file $!";
    $/ = undef;
    my $file_content = <$fh>;
    close($fh) or die "fail open $file $!";

    my $enc = Encode::Guess::guess_encoding($file_content);
    print $enc->name,"\t$file\n";
}

amazon linux + perl-5.26.1 + apache-2.4.29 の環境へ mod_perl-2.0.10 の make でerror

install apache 2.4.27 & mod_perl 2.0.10 ...なぜなら、Apache httpd 2.2.34 Released End-of-Life 2017-07-11 - end0tknr's kipple - 新web写経開発

先日の↑こちらは perl-5.18.4 + apache-2.4.29 の環境に対しての installでしたが、 今回、amazon linux ? , perl-5.26.1 ? の影響?で、mod_perl-2.0.10 の make が失敗。

「-fPIC」オプションを付け、perlを再buildする必要があるらしい。(以下、詳細)

mod_perl make時のerror内容

[mod_perl-2.0.10]$ make
   :
/usr/bin/ld: /data/xing/local/perl/lib/5.24.3/x86_64-linux-thread-multi/CORE/libperl.a(op.o): relocation R_X86_64_32S against `PL_opargs' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC
/data/xing/local/perl/lib/5.24.3/x86_64-linux-thread-multi/CORE/libperl.a: error adding symbols: Bad value
collect2: error: ld returned 1 exit status
make[1]: *** [mod_perl.so] Error 1

perlの再make

$ tar -xvf ~/tmp/perl-5.26.1.tar.gz 
$ cd perl-5.26.1
$ ./Configure -Dusethreads -de -Accflags='-fPIC'
$ make
$ make test
# make install

mod_perlの再make

$ tar -xvf ~/tmp/mod_perl-2.0.10.tar.gz
$ /data/xing/local/perl/bin/perl Makefile.PL MP_APXS=/data/xing/local/httpd/bin/apxs
$ make
$ make test
$ make install

javascriptで、sjisな日本語ファイル名を含むzipを解凍(unzip)し、一覧表示

以前も同様のエントリを記載していますが、 その際、参考にさせて頂いた hinata.in が閉鎖されているようですので、再考。

javascriptで、zip圧縮&解凍 - end0tknr's kipple - 新web写経開発

zipファイルをhttp getし、zip解凍後、プレビュー表示 - end0tknr's kipple - 新web写経開発

http://hinata.in/blog/20101003214439.html

今回は、以下のurlから、unzip に zip.js、 SJIS日本語ファイル名のUTF8変換に encoding.js を利用させて頂いています。

https://gildas-lormeau.github.io/zip.js

https://github.com/polygonplanet/encoding.js

以降は実行結果やポイントです

実行結果

f:id:end0tknr:20171228220611p:plain

ディレクトリ構成

$ tree
.
├── index.html
├── encoding.min.js
└── zip_js
    ├── deflate.js
    ├── demo2.js
    ├── inflate.js
    ├── mime-types.js
    ├── zip-ext.js
    ├── zip-fs.js
    ├── zip.js
    └── z-worker.js

html

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
  </head>
  <body>
    <div id="container">
      <ol id="demo-container">
    <li>
      <label>
        <span class="form-label">choose a zip file</span>
        <input type="file" accept="application/zip" id="file-input">
      </label>
    </li>
    <li>
      <label>
        <span class="form-label">choose temporary storage</span>
        <select id="creation-method-input">
          <option value="Blob">RAM</option>
          <option value="File">HDD</option>
        </select>
      </label>
    </li>
    <li>
      <span class="form-label">download zip content</span>
      <ul id="file-list">
      </ul>
    </li>
      </ol>
    </div>
    <script type="text/javascript" src="./zip_js/zip.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="./zip_js/zip-ext.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="./zip_js/demo2.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="./encoding.min.js"></script>
  </body>
</html>

demo2.js の抜粋 (先頭付近)

fileフォームにファイルを指定すると、ブラウザが z-worker.js 等をhttp getしますが この取得先pathをzip.workerScriptsPath 指定します.

(function(obj) {
    zip.workerScriptsPath = "zip_js/";

zip.js の抜粋 (先頭付近)

windowsでzipを作成する場合、内部のファイル名はsjisですので、 ブラウザに表示する為、 encoding.js で文字コード変換しています。

var filename_bytes =
    Encoding.convert(data.array.subarray(index+46,
                                         index+46+entry.filenameLength),
                    'UNICODE','SJIS');
    entry.filename = getString(filename_bytes);
  //entry.filename = ((entry.bitFlag & 0x0800) === 0x0800) ? decodeUTF8(filename) : decodeASCII(filename);

pythonによる畳込みニューラルネットワーク(CNN: Convolutional Neural Network)をMNISTデータで訓練

2層ニューラルネットワークに対する誤差 逆伝播法 - python - end0tknr's kipple - 新web写経開発

github.com

先日のエントリの続きであり、o'reilly「ゼロから作る Deep Learning」7章の写経.

今回の写経で、CNNの概要や基本的な実装方法は理解できました。

が、実世界の問題に対するCNNモデル作成(パラメータ設定?)の難しさも感じました。

まぁ、AIや機械学習の手段としては、CNNは極一部ですので、 今後もアルゴリズム体操を継続すると思います。

それにしても、今回、参考にさせて頂いた 「ゼロから作るDeep Learning - Pythonで学ぶディープラーニングの理論と実装」は とっても良い本です。 https://www.oreilly.co.jp/books/9784873117584/

# coding: utf-8
import sys, os
sys.path.append(os.pardir)  # 親dirのfileをimportする為
try:
    import urllib.request
except ImportError:
    raise ImportError('You should use Python 3.x')
import gzip
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import pickle
from collections import OrderedDict
#from dataset.mnist import load_mnist
#from simple_convnet import SimpleConvNet
#from common.trainer import Trainer



MNIST_DATASET_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
MNIST_SAVE_FILE = MNIST_DATASET_DIR + "/mnist.pkl"
MNIST_URL_BASE = 'http://yann.lecun.com/exdb/mnist/'
MNIST_GZ_FILES = {
    'train_img':'train-images-idx3-ubyte.gz',
    'train_label':'train-labels-idx1-ubyte.gz',
    'test_img':'t10k-images-idx3-ubyte.gz',
    'test_label':'t10k-labels-idx1-ubyte.gz'
}
MNIST_IMG_SIZE = 784 # =28*28

def main():
    # データの読み込み
    (x_train, t_train), (x_test, t_test) = load_mnist(flatten=False)

    # 処理に時間のかかる場合はデータを削減 
    #x_train, t_train = x_train[:5000], t_train[:5000]
    #x_test, t_test = x_test[:1000], t_test[:1000]

    max_epochs = 10
#    max_epochs = 20

    network = SimpleConvNet(input_dim=(1,28,28),
                            conv_param = {'filter_num': 30,
                                          'filter_size': 5,
                                          'pad': 0,
                                          'stride': 1},
                            hidden_size=100,
                            output_size=10,
                            weight_init_std=0.01)

    trainer = Trainer(network,
                      x_train, t_train,
                      x_test, t_test,
                      epochs=max_epochs,
                      mini_batch_size=100,
                      optimizer='Adam',
                      optimizer_param={'lr': 0.001},
                      evaluate_sample_num_per_epoch=1000)
    trainer.train()

    # パラメータの保存
    network.save_params("params.pkl")
    print("Saved Network Parameters!")

    # グラフの描画
    markers = {'train': 'o', 'test': 's'}
    x = np.arange(max_epochs)
    plt.plot(x, trainer.train_acc_list, marker='o', label='train', markevery=2)
    plt.plot(x, trainer.test_acc_list, marker='s', label='test', markevery=2)
    plt.xlabel("epochs")
    plt.ylabel("accuracy")
    plt.ylim(0, 1.0)
    plt.legend(loc='lower right')
    plt.savefig( 'train_convnet_2.png' )

######################################################

class SimpleConvNet:
    """単純なConvNet

    conv - relu - pool - affine - relu - affine - softmax
    
    Parameters
    ----------
    input_size : 入力サイズ(MNISTの場合は784)
    hidden_size_list : 隠れ層のニューロンの数のリスト(e.g. [100, 100, 100])
    output_size : 出力サイズ(MNISTの場合は10)
    activation : 'relu' or 'sigmoid'
    weight_init_std : 重みの標準偏差を指定(e.g. 0.01)
        'relu'または'he'を指定した場合は「Heの初期値」を設定
        'sigmoid'または'xavier'を指定した場合は「Xavierの初期値」を設定
    """
    def __init__(self, input_dim=(1, 28, 28), 
                 conv_param={'filter_num':30, 'filter_size':5, 'pad':0, 'stride':1},
                 hidden_size=100, output_size=10, weight_init_std=0.01):
        filter_num = conv_param['filter_num']
        filter_size = conv_param['filter_size']
        filter_pad = conv_param['pad']
        filter_stride = conv_param['stride']
        input_size = input_dim[1]
        conv_output_size = (input_size - filter_size + 2*filter_pad) / filter_stride + 1
        pool_output_size = int(filter_num * (conv_output_size/2) * (conv_output_size/2))

        # 重みの初期化
        self.params = {}
        self.params['W1'] = weight_init_std * \
                            np.random.randn(filter_num, input_dim[0], filter_size, filter_size)
        self.params['b1'] = np.zeros(filter_num)
        self.params['W2'] = weight_init_std * \
                            np.random.randn(pool_output_size, hidden_size)
        self.params['b2'] = np.zeros(hidden_size)
        self.params['W3'] = weight_init_std * \
                            np.random.randn(hidden_size, output_size)
        self.params['b3'] = np.zeros(output_size)

        # レイヤの生成
        self.layers = OrderedDict()
        self.layers['Conv1'] = Convolution(self.params['W1'], self.params['b1'],
                                           conv_param['stride'], conv_param['pad'])
        self.layers['Relu1'] = Relu()
        self.layers['Pool1'] = Pooling(pool_h=2, pool_w=2, stride=2)
        self.layers['Affine1'] = Affine(self.params['W2'], self.params['b2'])
        self.layers['Relu2'] = Relu()
        self.layers['Affine2'] = Affine(self.params['W3'], self.params['b3'])

        self.last_layer = SoftmaxWithLoss()

    def predict(self, x):
        for layer in self.layers.values():
            x = layer.forward(x)

        return x

    def loss(self, x, t):
        """損失関数を求める
        引数のxは入力データ、tは教師ラベル
        """
        y = self.predict(x)
        return self.last_layer.forward(y, t)

    def accuracy(self, x, t, batch_size=100):
        if t.ndim != 1 : t = np.argmax(t, axis=1)
        
        acc = 0.0
        
        for i in range(int(x.shape[0] / batch_size)):
            tx = x[i*batch_size:(i+1)*batch_size]
            tt = t[i*batch_size:(i+1)*batch_size]
            y = self.predict(tx)
            y = np.argmax(y, axis=1)
            acc += np.sum(y == tt) 
        
        return acc / x.shape[0]

    def numerical_gradient(self, x, t):
        """勾配を求める(数値微分)

        Parameters
        ----------
        x : 入力データ
        t : 教師ラベル

        Returns
        -------
        各層の勾配を持ったディクショナリ変数
            grads['W1']、grads['W2']、...は各層の重み
            grads['b1']、grads['b2']、...は各層のバイアス
        """
        loss_w = lambda w: self.loss(x, t)

        grads = {}
        for idx in (1, 2, 3):
            grads['W' + str(idx)] = numerical_gradient(loss_w, self.params['W' + str(idx)])
            grads['b' + str(idx)] = numerical_gradient(loss_w, self.params['b' + str(idx)])

        return grads

    def gradient(self, x, t):
        """勾配を求める(誤差逆伝搬法)

        Parameters
        ----------
        x : 入力データ
        t : 教師ラベル

        Returns
        -------
        各層の勾配を持ったディクショナリ変数
            grads['W1']、grads['W2']、...は各層の重み
            grads['b1']、grads['b2']、...は各層のバイアス
        """
        # forward
        self.loss(x, t)

        # backward
        dout = 1
        dout = self.last_layer.backward(dout)

        layers = list(self.layers.values())
        layers.reverse()
        for layer in layers:
            dout = layer.backward(dout)

        # 設定
        grads = {}
        grads['W1'], grads['b1'] = self.layers['Conv1'].dW, self.layers['Conv1'].db
        grads['W2'], grads['b2'] = self.layers['Affine1'].dW, self.layers['Affine1'].db
        grads['W3'], grads['b3'] = self.layers['Affine2'].dW, self.layers['Affine2'].db

        return grads
        
    def save_params(self, file_name="params.pkl"):
        params = {}
        for key, val in self.params.items():
            params[key] = val
        with open(file_name, 'wb') as f:
            pickle.dump(params, f)

    def load_params(self, file_name="params.pkl"):
        with open(file_name, 'rb') as f:
            params = pickle.load(f)
        for key, val in params.items():
            self.params[key] = val

        for i, key in enumerate(['Conv1', 'Affine1', 'Affine2']):
            self.layers[key].W = self.params['W' + str(i+1)]
            self.layers[key].b = self.params['b' + str(i+1)]

######################################################

class Trainer:
    """ニューラルネットの訓練を行うクラス
    """
    def __init__(self, network, x_train, t_train, x_test, t_test,
                 epochs=20, mini_batch_size=100,
                 optimizer='SGD', optimizer_param={'lr':0.01}, 
                 evaluate_sample_num_per_epoch=None, verbose=True):
        self.network = network
        self.verbose = verbose
        self.x_train = x_train
        self.t_train = t_train
        self.x_test = x_test
        self.t_test = t_test
        self.epochs = epochs
        self.batch_size = mini_batch_size
        self.evaluate_sample_num_per_epoch = evaluate_sample_num_per_epoch

        # optimzer
        optimizer_class_dict = {'sgd':SGD, 'momentum':Momentum, 'nesterov':Nesterov,
                                'adagrad':AdaGrad, 'rmsprpo':RMSprop, 'adam':Adam}
        self.optimizer = optimizer_class_dict[optimizer.lower()](**optimizer_param)
        
        self.train_size = x_train.shape[0]
        self.iter_per_epoch = max(self.train_size / mini_batch_size, 1)
        self.max_iter = int(epochs * self.iter_per_epoch)
        self.current_iter = 0
        self.current_epoch = 0
        
        self.train_loss_list = []
        self.train_acc_list = []
        self.test_acc_list = []

    def train_step(self):
        batch_mask = np.random.choice(self.train_size, self.batch_size)
        x_batch = self.x_train[batch_mask]
        t_batch = self.t_train[batch_mask]
        
        grads = self.network.gradient(x_batch, t_batch)
        self.optimizer.update(self.network.params, grads)
        
        loss = self.network.loss(x_batch, t_batch)
        self.train_loss_list.append(loss)
        if self.verbose: print("train loss:" + str(loss))
        
        if self.current_iter % self.iter_per_epoch == 0:
            self.current_epoch += 1
            
            x_train_sample, t_train_sample = self.x_train, self.t_train
            x_test_sample, t_test_sample = self.x_test, self.t_test
            if not self.evaluate_sample_num_per_epoch is None:
                t = self.evaluate_sample_num_per_epoch
                x_train_sample, t_train_sample = self.x_train[:t], self.t_train[:t]
                x_test_sample, t_test_sample = self.x_test[:t], self.t_test[:t]
                
            train_acc = self.network.accuracy(x_train_sample, t_train_sample)
            test_acc = self.network.accuracy(x_test_sample, t_test_sample)
            self.train_acc_list.append(train_acc)
            self.test_acc_list.append(test_acc)

            if self.verbose: print("=== epoch:" + str(self.current_epoch) + ", train acc:" + str(train_acc) + ", test acc:" + str(test_acc) + " ===")
        self.current_iter += 1

    def train(self):
        for i in range(self.max_iter):
            self.train_step()

        test_acc = self.network.accuracy(self.x_test, self.t_test)

        if self.verbose:
            print("=============== Final Test Accuracy ===============")
            print("test acc:" + str(test_acc))
######################################################

class SGD:

    """確率的勾配降下法(Stochastic Gradient Descent)"""

    def __init__(self, lr=0.01):
        self.lr = lr
        
    def update(self, params, grads):
        for key in params.keys():
            params[key] -= self.lr * grads[key] 


class Momentum:

    """Momentum SGD"""

    def __init__(self, lr=0.01, momentum=0.9):
        self.lr = lr
        self.momentum = momentum
        self.v = None
        
    def update(self, params, grads):
        if self.v is None:
            self.v = {}
            for key, val in params.items():                                
                self.v[key] = np.zeros_like(val)
                
        for key in params.keys():
            self.v[key] = self.momentum*self.v[key] - self.lr*grads[key] 
            params[key] += self.v[key]


class Nesterov:

    """Nesterov's Accelerated Gradient (http://arxiv.org/abs/1212.0901)"""

    def __init__(self, lr=0.01, momentum=0.9):
        self.lr = lr
        self.momentum = momentum
        self.v = None
        
    def update(self, params, grads):
        if self.v is None:
            self.v = {}
            for key, val in params.items():
                self.v[key] = np.zeros_like(val)
            
        for key in params.keys():
            self.v[key] *= self.momentum
            self.v[key] -= self.lr * grads[key]
            params[key] += self.momentum * self.momentum * self.v[key]
            params[key] -= (1 + self.momentum) * self.lr * grads[key]


class AdaGrad:

    """AdaGrad"""

    def __init__(self, lr=0.01):
        self.lr = lr
        self.h = None
        
    def update(self, params, grads):
        if self.h is None:
            self.h = {}
            for key, val in params.items():
                self.h[key] = np.zeros_like(val)
            
        for key in params.keys():
            self.h[key] += grads[key] * grads[key]
            params[key] -= self.lr * grads[key] / (np.sqrt(self.h[key]) + 1e-7)


class RMSprop:

    """RMSprop"""

    def __init__(self, lr=0.01, decay_rate = 0.99):
        self.lr = lr
        self.decay_rate = decay_rate
        self.h = None
        
    def update(self, params, grads):
        if self.h is None:
            self.h = {}
            for key, val in params.items():
                self.h[key] = np.zeros_like(val)
            
        for key in params.keys():
            self.h[key] *= self.decay_rate
            self.h[key] += (1 - self.decay_rate) * grads[key] * grads[key]
            params[key] -= self.lr * grads[key] / (np.sqrt(self.h[key]) + 1e-7)


class Adam:

    """Adam (http://arxiv.org/abs/1412.6980v8)"""

    def __init__(self, lr=0.001, beta1=0.9, beta2=0.999):
        self.lr = lr
        self.beta1 = beta1
        self.beta2 = beta2
        self.iter = 0
        self.m = None
        self.v = None
        
    def update(self, params, grads):
        if self.m is None:
            self.m, self.v = {}, {}
            for key, val in params.items():
                self.m[key] = np.zeros_like(val)
                self.v[key] = np.zeros_like(val)
        
        self.iter += 1
        lr_t  = self.lr * np.sqrt(1.0 - self.beta2**self.iter) / (1.0 - self.beta1**self.iter)         
        
        for key in params.keys():
            #self.m[key] = self.beta1*self.m[key] + (1-self.beta1)*grads[key]
            #self.v[key] = self.beta2*self.v[key] + (1-self.beta2)*(grads[key]**2)
            self.m[key] += (1 - self.beta1) * (grads[key] - self.m[key])
            self.v[key] += (1 - self.beta2) * (grads[key]**2 - self.v[key])
            
            params[key] -= lr_t * self.m[key] / (np.sqrt(self.v[key]) + 1e-7)
            
            #unbias_m += (1 - self.beta1) * (grads[key] - self.m[key]) # correct bias
            #unbisa_b += (1 - self.beta2) * (grads[key]*grads[key] - self.v[key]) # correct bias
            #params[key] += self.lr * unbias_m / (np.sqrt(unbisa_b) + 1e-7)


######################################################
def smooth_curve(x):
    """損失関数のグラフを滑らかにするために用いる

    参考:http://glowingpython.blogspot.jp/2012/02/convolution-with-numpy.html
    """
    window_len = 11
    s = np.r_[x[window_len-1:0:-1], x, x[-1:-window_len:-1]]
    w = np.kaiser(window_len, 2)
    y = np.convolve(w/w.sum(), s, mode='valid')
    return y[5:len(y)-5]


def shuffle_dataset(x, t):
    """データセットのシャッフルを行う

    Parameters
    ----------
    x : 訓練データ
    t : 教師データ

    Returns
    -------
    x, t : シャッフルを行った訓練データと教師データ
    """
    permutation = np.random.permutation(x.shape[0])
    x = x[permutation,:] if x.ndim == 2 else x[permutation,:,:,:]
    t = t[permutation]

    return x, t

def conv_output_size(input_size, filter_size, stride=1, pad=0):
    return (input_size + 2*pad - filter_size) / stride + 1


def im2col(input_data, filter_h, filter_w, stride=1, pad=0):
    """

    Parameters
    ----------
    input_data : (データ数, チャンネル, 高さ, 幅)の4次元配列からなる入力データ
    filter_h : フィルターの高さ
    filter_w : フィルターの幅
    stride : ストライド
    pad : パディング

    Returns
    -------
    col : 2次元配列
    """
    N, C, H, W = input_data.shape
    out_h = (H + 2*pad - filter_h)//stride + 1
    out_w = (W + 2*pad - filter_w)//stride + 1

    img = np.pad(input_data, [(0,0), (0,0), (pad, pad), (pad, pad)], 'constant')
    col = np.zeros((N, C, filter_h, filter_w, out_h, out_w))

    for y in range(filter_h):
        y_max = y + stride*out_h
        for x in range(filter_w):
            x_max = x + stride*out_w
            col[:, :, y, x, :, :] = img[:, :, y:y_max:stride, x:x_max:stride]

    col = col.transpose(0, 4, 5, 1, 2, 3).reshape(N*out_h*out_w, -1)
    return col


def col2im(col, input_shape, filter_h, filter_w, stride=1, pad=0):
    """

    Parameters
    ----------
    col :
    input_shape : 入力データの形状(例:(10, 1, 28, 28))
    filter_h :
    filter_w
    stride
    pad

    Returns
    -------

    """
    N, C, H, W = input_shape
    out_h = (H + 2*pad - filter_h)//stride + 1
    out_w = (W + 2*pad - filter_w)//stride + 1
    col = col.reshape(N, out_h, out_w, C, filter_h, filter_w).transpose(0, 3, 4, 5, 1, 2)

    img = np.zeros((N, C, H + 2*pad + stride - 1, W + 2*pad + stride - 1))
    for y in range(filter_h):
        y_max = y + stride*out_h
        for x in range(filter_w):
            x_max = x + stride*out_w
            img[:, :, y:y_max:stride, x:x_max:stride] += col[:, :, y, x, :, :]

    return img[:, :, pad:H + pad, pad:W + pad]


def numerical_gradient(f, x):
    h = 1e-4 # 0.0001
    grad = np.zeros_like(x)
    
    it = np.nditer(x, flags=['multi_index'], op_flags=['readwrite'])
    while not it.finished:
        idx = it.multi_index
        tmp_val = x[idx]
        x[idx] = float(tmp_val) + h
        fxh1 = f(x) # f(x+h)
        
        x[idx] = tmp_val - h 
        fxh2 = f(x) # f(x-h)
        grad[idx] = (fxh1 - fxh2) / (2*h)
        
        x[idx] = tmp_val # 値を元に戻す
        it.iternext()   
        
    return grad

def softmax(x):
    if x.ndim == 2:
        x = x.T
        x = x - np.max(x, axis=0)
        y = np.exp(x) / np.sum(np.exp(x), axis=0)
        return y.T 

    x = x - np.max(x) # オーバーフロー対策
    return np.exp(x) / np.sum(np.exp(x))


def cross_entropy_error(y, t):
    if y.ndim == 1:
        t = t.reshape(1, t.size)
        y = y.reshape(1, y.size)
        
    # 教師データがone-hot-vectorの場合、正解ラベルのインデックスに変換
    if t.size == y.size:
        t = t.argmax(axis=1)
             
    batch_size = y.shape[0]
    return -np.sum(np.log(y[np.arange(batch_size), t])) / batch_size

######################################################

class Relu:
    def __init__(self):
        self.mask = None

    def forward(self, x):
        self.mask = (x <= 0)
        out = x.copy()
        out[self.mask] = 0

        return out

    def backward(self, dout):
        dout[self.mask] = 0
        dx = dout

        return dx


class Sigmoid:
    def __init__(self):
        self.out = None

    def forward(self, x):
        out = sigmoid(x)
        self.out = out
        return out

    def backward(self, dout):
        dx = dout * (1.0 - self.out) * self.out

        return dx


class Affine:
    def __init__(self, W, b):
        self.W =W
        self.b = b
        
        self.x = None
        self.original_x_shape = None
        # 重み・バイアスパラメータの微分
        self.dW = None
        self.db = None

    def forward(self, x):
        # テンソル対応
        self.original_x_shape = x.shape
        x = x.reshape(x.shape[0], -1)
        self.x = x

        out = np.dot(self.x, self.W) + self.b

        return out

    def backward(self, dout):
        dx = np.dot(dout, self.W.T)
        self.dW = np.dot(self.x.T, dout)
        self.db = np.sum(dout, axis=0)
        
        dx = dx.reshape(*self.original_x_shape)  # 入力データの形状に戻す(テンソル対応)
        return dx


class SoftmaxWithLoss:
    def __init__(self):
        self.loss = None
        self.y = None # softmaxの出力
        self.t = None # 教師データ

    def forward(self, x, t):
        self.t = t
        self.y = softmax(x)
        self.loss = cross_entropy_error(self.y, self.t)
        
        return self.loss

    def backward(self, dout=1):
        batch_size = self.t.shape[0]
        if self.t.size == self.y.size: # 教師データがone-hot-vectorの場合
            dx = (self.y - self.t) / batch_size
        else:
            dx = self.y.copy()
            dx[np.arange(batch_size), self.t] -= 1
            dx = dx / batch_size
        
        return dx


class Dropout:
    """
    http://arxiv.org/abs/1207.0580
    """
    def __init__(self, dropout_ratio=0.5):
        self.dropout_ratio = dropout_ratio
        self.mask = None

    def forward(self, x, train_flg=True):
        if train_flg:
            self.mask = np.random.rand(*x.shape) > self.dropout_ratio
            return x * self.mask
        else:
            return x * (1.0 - self.dropout_ratio)

    def backward(self, dout):
        return dout * self.mask


class BatchNormalization:
    """
    http://arxiv.org/abs/1502.03167
    """
    def __init__(self, gamma, beta, momentum=0.9, running_mean=None, running_var=None):
        self.gamma = gamma
        self.beta = beta
        self.momentum = momentum
        self.input_shape = None # Conv層の場合は4次元、全結合層の場合は2次元  

        # テスト時に使用する平均と分散
        self.running_mean = running_mean
        self.running_var = running_var  
        
        # backward時に使用する中間データ
        self.batch_size = None
        self.xc = None
        self.std = None
        self.dgamma = None
        self.dbeta = None

    def forward(self, x, train_flg=True):
        self.input_shape = x.shape
        if x.ndim != 2:
            N, C, H, W = x.shape
            x = x.reshape(N, -1)

        out = self.__forward(x, train_flg)
        
        return out.reshape(*self.input_shape)
            
    def __forward(self, x, train_flg):
        if self.running_mean is None:
            N, D = x.shape
            self.running_mean = np.zeros(D)
            self.running_var = np.zeros(D)
                        
        if train_flg:
            mu = x.mean(axis=0)
            xc = x - mu
            var = np.mean(xc**2, axis=0)
            std = np.sqrt(var + 10e-7)
            xn = xc / std
            
            self.batch_size = x.shape[0]
            self.xc = xc
            self.xn = xn
            self.std = std
            self.running_mean = self.momentum * self.running_mean + (1-self.momentum) * mu
            self.running_var = self.momentum * self.running_var + (1-self.momentum) * var            
        else:
            xc = x - self.running_mean
            xn = xc / ((np.sqrt(self.running_var + 10e-7)))
            
        out = self.gamma * xn + self.beta 
        return out

    def backward(self, dout):
        if dout.ndim != 2:
            N, C, H, W = dout.shape
            dout = dout.reshape(N, -1)

        dx = self.__backward(dout)

        dx = dx.reshape(*self.input_shape)
        return dx

    def __backward(self, dout):
        dbeta = dout.sum(axis=0)
        dgamma = np.sum(self.xn * dout, axis=0)
        dxn = self.gamma * dout
        dxc = dxn / self.std
        dstd = -np.sum((dxn * self.xc) / (self.std * self.std), axis=0)
        dvar = 0.5 * dstd / self.std
        dxc += (2.0 / self.batch_size) * self.xc * dvar
        dmu = np.sum(dxc, axis=0)
        dx = dxc - dmu / self.batch_size
        
        self.dgamma = dgamma
        self.dbeta = dbeta
        
        return dx


class Convolution:
    def __init__(self, W, b, stride=1, pad=0):
        self.W = W
        self.b = b
        self.stride = stride
        self.pad = pad
        
        # 中間データ(backward時に使用)
        self.x = None   
        self.col = None
        self.col_W = None
        
        # 重み・バイアスパラメータの勾配
        self.dW = None
        self.db = None

    def forward(self, x):
        FN, C, FH, FW = self.W.shape
        N, C, H, W = x.shape
        out_h = 1 + int((H + 2*self.pad - FH) / self.stride)
        out_w = 1 + int((W + 2*self.pad - FW) / self.stride)

        col = im2col(x, FH, FW, self.stride, self.pad)
        col_W = self.W.reshape(FN, -1).T

        out = np.dot(col, col_W) + self.b
        out = out.reshape(N, out_h, out_w, -1).transpose(0, 3, 1, 2)

        self.x = x
        self.col = col
        self.col_W = col_W

        return out

    def backward(self, dout):
        FN, C, FH, FW = self.W.shape
        dout = dout.transpose(0,2,3,1).reshape(-1, FN)

        self.db = np.sum(dout, axis=0)
        self.dW = np.dot(self.col.T, dout)
        self.dW = self.dW.transpose(1, 0).reshape(FN, C, FH, FW)

        dcol = np.dot(dout, self.col_W.T)
        dx = col2im(dcol, self.x.shape, FH, FW, self.stride, self.pad)

        return dx


class Pooling:
    def __init__(self, pool_h, pool_w, stride=1, pad=0):
        self.pool_h = pool_h
        self.pool_w = pool_w
        self.stride = stride
        self.pad = pad
        
        self.x = None
        self.arg_max = None

    def forward(self, x):
        N, C, H, W = x.shape
        out_h = int(1 + (H - self.pool_h) / self.stride)
        out_w = int(1 + (W - self.pool_w) / self.stride)

        col = im2col(x, self.pool_h, self.pool_w, self.stride, self.pad)
        col = col.reshape(-1, self.pool_h*self.pool_w)

        arg_max = np.argmax(col, axis=1)
        out = np.max(col, axis=1)
        out = out.reshape(N, out_h, out_w, C).transpose(0, 3, 1, 2)

        self.x = x
        self.arg_max = arg_max

        return out

    def backward(self, dout):
        dout = dout.transpose(0, 2, 3, 1)
        
        pool_size = self.pool_h * self.pool_w
        dmax = np.zeros((dout.size, pool_size))
        dmax[np.arange(self.arg_max.size), self.arg_max.flatten()] = dout.flatten()
        dmax = dmax.reshape(dout.shape + (pool_size,)) 
        
        dcol = dmax.reshape(dmax.shape[0] * dmax.shape[1] * dmax.shape[2], -1)
        dx = col2im(dcol, self.x.shape, self.pool_h, self.pool_w, self.stride, self.pad)
        
        return dx


######################################################


def load_mnist(normalize=True, flatten=True, one_hot_label=False):
    """MNISTの読み込み
    params
      normalize : 画像のピクセル値を0.0~1.0に正規化
      one_hot_label :
        one_hot_labelがTrueの場合、ラベルはone-hot配列として返す
      flatten : 画像を一次元配列に平にするかどうか
    
    returns
      (訓練画像, 訓練ラベル), (テスト画像, テストラベル)
    """
    if not os.path.exists(MNIST_SAVE_FILE):
        init_mnist()
        
    with open(MNIST_SAVE_FILE, 'rb') as f:
        dataset = pickle.load(f)
    
    if normalize:
        for key in ('train_img', 'test_img'):
            dataset[key] = dataset[key].astype(np.float32)
            dataset[key] /= 255.0
            
    if one_hot_label:
        dataset['train_label'] = _change_one_hot_label(dataset['train_label'])
        dataset['test_label'] =  _change_one_hot_label(dataset['test_label'])
    
    if not flatten:
         for key in ('train_img', 'test_img'):
            dataset[key] = dataset[key].reshape(-1, 1, 28, 28)

    return (dataset['train_img'], dataset['train_label']), \
           (dataset['test_img'], dataset['test_label'])


def init_mnist():
    download_mnist()

    dataset = {}
    dataset['train_img'] =   load_mnist_img(  MNIST_GZ_FILES['train_img'])
    dataset['test_img'] =    load_mnist_img(  MNIST_GZ_FILES['test_img'])
    dataset['train_label'] = load_mnist_label(MNIST_GZ_FILES['train_label'])
    dataset['test_label'] =  load_mnist_label(MNIST_GZ_FILES['test_label'])

    with open(MNIST_SAVE_FILE, 'wb') as f:
        pickle.dump(dataset, f, -1)


def download_mnist():
    
    for file_name in MNIST_GZ_FILES.values():
        file_path = MNIST_DATASET_DIR + "/" + file_name

        if os.path.exists(file_path):
            continue
        print("download",
              MNIST_URL_BASE + file_name,
              "to", MNIST_DATASET_DIR)
        
        urllib.request.urlretrieve(MNIST_URL_BASE + file_name, file_path)


def load_mnist_label(file_name):
    file_path = MNIST_DATASET_DIR + "/" + file_name

    # rb = バイナリの読込み
    with gzip.open(file_path, 'rb') as f:
        labels = np.frombuffer(f.read(), np.uint8, offset=8)
        # 上記の「offset」の必要性は理解していません
    return labels

def load_mnist_img(file_name):
    file_path = MNIST_DATASET_DIR + "/" + file_name
    
    # rb = バイナリの読込み
    with gzip.open(file_path, 'rb') as f:
        data = np.frombuffer(f.read(), np.uint8, offset=16)
        # 上記の「offset」の必要性は理解していません

    # numpy.reshape(-1, ...)で、一次元配列化
    data = data.reshape(-1, MNIST_IMG_SIZE)
    return data


def _change_one_hot_label(X):
    T = np.zeros((X.size, 10))
    for idx, row in enumerate(T):
        row[X[idx]] = 1
        
    return T


if __name__ == '__main__':
    main()

↑こう書くと↓こう表示されます

f:id:end0tknr:20171126202934p:plain

pyexcel for python で excelファイルをxls → xlsx 変換

xlrd for python で excel (xlsx) を読む - end0tknr's kipple - 新web写経開発

以前のエントリに関連します。

xlsファイルのparseの際、SUM()による算出値を取得できなかったので、 pyexcel for python で xls → xlsx 変換してみました。

使い方は、以下の通りですが、結果として 「書式は保持されない」「SUM()等の数式のあるセルは空になる...」 でした

install

$ su -
# /usr/local/bin/pip install pyexcel pyexcel-xls pyexcel-xlsx

sample script

以下の通り

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
from openpyxl import load_workbook
import pyexcel
import getopt
import sys


def main():
    xls_path = sys.argv[1]
    xlsx_path = xls_path + 'x'

    pyexcel.save_book_as(file_name=xls_path,
                         dest_file_name=xlsx_path)
    
    wbook = load_workbook(xlsx_path, data_only = True)
    
    for sheet_name in wbook.get_sheet_names():
        print '## SHEET_NAME=' + sheet_name
        wsheet = wbook.get_sheet_by_name(sheet_name)

        cell = wsheet.cell(row=8,column=11)
        val = cell.value
        val_2 = cell.internal_value
        print "%s,%s" % (val,val_2)

        return

if __name__ == '__main__':
    main()