PowerShell Core入門 - 基本コマンドの使い方(247) グラフを書く - データ取得からグラフ画像の保存まで

前回まで、Webサイトからデータを取得してグラフのレンダリングを行い、最終的に描画したグラフを画像データとして保存するPowerShellスクリプトについて説明してきた。今回はそれらを全てまとめ、スクリプトを仕上げる。

→連載「PowerShell Core入門 - 基本コマンドの使い方」の過去回はこちらを参照。

【こちらもオススメ】
【連載】意外と知らないMicrosoft Edgeの便利な使い方

グラフを書いて画像に保存するスクリプト「完全版」

前回はWebページからデータを取得した上で、Microsoft Edgeを起動し、Google Chartsを使ってグラフのレンダリングを行うところまでをPowerShellスクリプトにまとめた。今回は、レンダリングしたグラフを画像データファイルとして保存するところまで処理を行う。これで、当初目指した機能を満たすことになる。

まず先に、成果物「test-10.ps1」を掲載しておこう。

#!/usr/bin/env pwsh

#========================================================================
# 利用するファイルやURLなど
#========================================================================
$URL                = 'https://www.data.jma.go.jp/obd/stats/data/mdrr/tem_rct/alltable/mxtemsad00.html'
$SrcFile    = New-TemporaryFile
$OutFile    = $env:HOMEDRIVE + $env:HOMEPATH + '\out.html'
$PNGFile    = $env:HOMEDRIVE + $env:HOMEPATH + '\out.png'

#========================================================================
# 気温データを取得して整理する
#========================================================================
curl        --get $URL                                      > $SrcFile 2> $null

#========================================================================
# Google Charts用HTMLの用意
#========================================================================
$DataName = '現在の気温'
$GraphTitle = '東京都の現在の気温'

$GoogleChartsHTML1 = @"
<html>
  <head>
    <script type="text/javascript" src="https://www.gstatic.com/charts/loader.js"></script>
    <script type="text/javascript">
      // Google Visualization APIおよびコアチャートパッケージを読み込み
      google.charts.load('current', {'packages':['corechart']});

      // Google Visualization API読み込み完了後に実行
      google.charts.setOnLoadCallback(drawChart);
      function drawChart() {
        // データテーブルを作成
        var data = new google.visualization.DataTable();
        data.addColumn('string', '');
        data.addColumn('number', '$DataName');
        data.addRows([
"@

$GoogleChartsHTML2 = @"
        ]);

        // チャートオプションを設定
        var options = {'title':'$GraphTitle',
                       'width':500,
                       'height':300};

        // 初期化およびチャートの生成
        var chart = new google.visualization.BarChart(document.getElementById('chart_div'));

        // チャートイメージをbase64エンコードされたPNG画像データとして出力
        google.visualization.events.addListener(chart, 'ready', function () {
          document.getElementById('chart_base64').innerHTML = chart.getImageURI();
        });

        // チャートを描画
        chart.draw(data, options);
      }
    </script>
  </head>
  <body>
    <div id="chart_div"></div>
    <div id="chart_base64"></div>
  </body>
</html>
"@

#========================================================================
# 東京の気象データを抽出
#========================================================================
# 東京都の気象データを抽出
$s = (Get-Content $SrcFile | Select-String '>東京都</td')

# HTMLタグなどの不要なデータを削除
$s = $s     -replace '</[^>]+>',' '                         `
    -replace '<[^>]+>',''                           `
    -replace '（[^）]+）[*]*',''

# 地名と気温を抽出
$GraphData = ""
$Indent = "          "
foreach ($l in $s) {
    $a = $l -split " "
    if ($GraphData) {
            $GraphData = $GraphData + ",['" + $a[2] + "'," + $a[3] + "]"
    }
    else {
            $GraphData = "$Indent['" + $a[2] + "'," + $a[3] + "]"
    }
}

#========================================================================
# Google Charts用のHTMLを出力
#========================================================================
$GoogleChartsHTML1                                  > $OutFile
$GraphData                                          >>$OutFile
$GoogleChartsHTML2                                  >>$OutFile

#========================================================================
# WebDriver起動
#========================================================================
webdriver_edge_start.ps1

#========================================================================
# Microsoft EdgeでGoogle Charts用のHTMLをオープン
#========================================================================
$FileURL = "file:///" + $OutFile.Replace('\','/')

'Microsoft Edgeでグラフを描画します。'
Set-SeUrl -Url $FileURL

#========================================================================
# 描画されたグラフをBase64エンコードされたPNGデータとして取得
#========================================================================
'描画したグラフをBase64エンコードされたPNGデータとして取得します。'
$Element = Get-SeElement -By XPath -Value '//*[@id="chart_base64"]'
$Base64 = $Element.Text -replace 'data:image/png;base64,',''

#========================================================================
# Base64エンコードデータをデコードしてファイルへ保存
#========================================================================
'Base64エンコードされたPNGデータをデコードして保存します。'
$Bytes = [Convert]::FromBase64String($Base64)
[IO.File]::WriteAllBytes($PNGFile, $Bytes)

#========================================================================
# WebDriverを終了
#========================================================================
webdriver_edge_stop.ps1

#========================================================================
# 作業用の一時ファイルを削除
#========================================================================
Remove-Item $SrcFile
Remove-Item $OutFile

PowerShellからは、.NETの機能も含めてさまざまな機能を利用することができる。このくらいの長さのスクリプトでもこういった処理ができてしまうところがPowerShellの便利な点の一つだ。

前回からの変更点

前回のスクリプトに追加した処理を説明する。まず、レンダリングしたグラフデータのBase64エンコードされたPNGデータをdiv要素のテキストとして挿入してあるので、それをPowerShell SeleniumのGet-SeElementコマンドレットを使って取り出している。

$Element = Get-SeElement -By XPath -Value '//*[@id="chart_base64"]'

取得されるテキストには、Base64エンコードされた部分（画像データ）以外のデータも含まれているので、その部分を削除する。

$Base64 = $Element.Text -replace 'data:image/png;base64,',''

最終的に画像データはファイルに保存したいので、ファイルのパスを変数に格納しておく。

$PNGFile    = $env:HOMEDRIVE + $env:HOMEPATH + '\out.png'

Base64のテキストデータが得られたので、これをデコードしてファイルへ保存する。

$Bytes = [Convert]::FromBase64String($Base64)
[IO.File]::WriteAllBytes($PNGFile, $Bytes)

グラフの画像データをファイルに保存することができたら、WebDriver経由で操作しているMicrosoft Edgeは不要なので、終了処理を実行しておく。

webdriver_edge_stop.ps1

これで必要な処理は全て完了だ。

実行して動作を確認

作ったPowerShellスクリプトを実行してみよう。スクリプトを実行すると次のようになる。

作成したスクリプトを実行

そしてホームフォルダには次のような画像ファイル(out.png)が生成される。

スクリプトを実行した結果生成された画像データ

想定通りに動作していることがわかる。

*　*　*

本当に仕事で使えるレベルにするには、ここからもう少しブラッシュアップする必要があるが、今回作成したPowerShellスクリプト（test-10.ps1）で、必要な機能は全て網羅されている。

これまで何度も取り上げてきたように、PowerShellの良いところはこうした処理を手軽かつアドホックに作成できる点にある。現時点のスクリプトでも、タスクスケジューラに仕込めばそのまま使うことはできる。使いながらブラッシュアップしていけば、徐々に実業務で使えるものに仕上がっていくはずだ。

また、PowerShellだけでは処理できないものも、.NETの機能を呼び出して使ったり、Webサービスを使ったりすれば実現できることも多い。PowerShellはそうしたケースのグルー言語としても利用可能だ。

付録

webdriver_edge_start.ps1

#!/usr/bin/env pwsh

#========================================================================
# Microsoft Edge WebDriverを起動する
#========================================================================

#========================================================================
# 動作しているMicrosoft Edge WebDriverをすべて終了
#========================================================================
webdriver_edge_stop.ps1

#========================================================================
# Seleniumモジュールがない場合にはインストール
#========================================================================
if (-Not (Get-InstalledModule -Name Selenium 2> $Null)) {
    'Seleniumモジュールをインストールします。'
    Install-Module -Name Selenium -AllowPrerelease -Force
    Get-InstalledModule -Name Selenium
}

#========================================================================
# Microsoft Edge WebDriverを起動
#========================================================================
'Microsoft Edge WebDriverを起動します。'
$Size = '1200,800'
if  (-Not (Start-SeDriver -Browser Edge -Size $Size 2> $Null 3> $Null))
{
    #================================================================
    # Microsoft EdgeとMicrosoft Edge WebDriverのバージョンが一致して
    # いないためにドライバが動作しなかった可能性がある。
    #================================================================

    #================================================================
    # 不要なドライバプロセスを終了
    #================================================================
    webdriver_edge_stop.ps1

    #================================================================
    # Microsoft Edgeのバージョン番号
    #================================================================
    $EdgeDir='C:\Program Files (x86)\Microsoft\Edge\Application\'
    $EdgeVersion=(  Get-ChildItem -Name $EdgeDir                    | 
                    Where-Object { $_ -NotMatch "[a-zA-Z]+" }       |
                    Select-Object -First 1                          )
                    # ↑ 【Select-Object -First 1の理由】
                    # 更新前のバージョンと更新後のバージョンが同時に
                    # 存在するタイミングがあるので、更新後のバージョン
                    # のみを取得するためにSelect-Objectを実行している。

    #================================================================
    # Microsoft Edge WebDriverダウンロードURLとデプロイ先パス
    #================================================================
    $DriverURL="https://msedgedriver.azureedge.net/$EdgeVersion/edgedriver_win64.zip"

    $SeModVer=(Get-InstalledModule -Name Selenium).Version -replace "-.+$",""
    $DriverDir="$env:HOME\Documents\powershell\Modules\Selenium\$SeModVer\assemblies"
    $DriverDownloadDir="$DriverDir\_download"

    #================================================================
    # WebDriverダウンロード用の一時ディレクトリを作成
    #================================================================
    New-Item        $DriverDownloadDir -ItemType Directory -Force

    #================================================================
    # Microsoft Edgeと同じバージョンのMicrosoft Edge WebDriverを
    # ダウンロード
    #================================================================
    "Microsoft Edge WebDriver version $EdgeVersion をダウンロードします。"
    curl            -get                                            `
                    -o      $DriverDownloadDir\edgedriver_win64.zip `
                    $DriverURL

    #================================================================
    # Microsoft Edge WebDriverをデプロイ
    #================================================================
    "Microsoft Edge WebDriver version $EdgeVersion をインストールします。"
    Expand-Archive  -Path $DriverDownloadDir\edgedriver_win64.zip   `
                    -Destination $DriverDownloadDir                 `
                    -Force

    Copy-Item       -Path $DriverDownloadDir\msedgedriver.exe       `
                    -Destination $DriverDir\msedgedriver.exe        `
                    -Force

    #================================================================
    # WebDriverダウンロード用の一時ディレクトリを削除
    #================================================================
    Remove-Item     $DriverDownloadDir -Recurse -Force

    #================================================================
    # Microsoft Edge WebDriverを起動する
    #================================================================
    if      (-Not (Start-SeDriver -Browser Edge -Size $Size 2> $Null 3> $Null)) 
    {
            #========================================================
            # 原因不明の起動不能
            #========================================================

            #========================================================
            # 不要なドライバプロセスを終了
            #========================================================
            webdriver_edge_stop.ps1

            Exit
    }
}
'Microsoft Edge WebDriverの起動処理完了。'

webdriver_edge_stop.ps1

#!/usr/bin/env pwsh

#========================================================================
# Microsoft Edge WebDriverを終了する
#========================================================================

#========================================================================
# WebDriverプロセスを終了
#========================================================================
if  (Get-Process -Name msedgedriver 2> $Null) 
{
    '動作しているMicrosoft Edge WebDriverを終了します。'
    Get-Process -Name msedgedriver 2> $Null

    # Microsoft Edge WebDriverを終了
    Stop-SeDriver 2> $Null

    # まだ動作しているほかのMicrosoft Edge WebDriverを終了
    if      (Get-Process -Name msedgedriver 2> $Null) 
    {
            Get-Process -Name msedgedriver 2> $Null | Stop-Process
    }

    '動作しているMicrosoft Edge WebDriverの終了処理完了。'
}