Bash脚本15分钟进阶指导

这里的技术技巧最初是来自谷歌的“Testing on the Toilet” (TOTT)。这里是一个修订和扩增版本。

脚本安全

我的所有bash脚本都以下面几句为开场白：

      #!/bin/bash
    set -o nounset
    set -o errexit

这样做会避免两种常见的问题：

1. 引用未定义的变量(缺省值为“”)
2. 执行失败的命令被忽略

需要注意的是，有些Linux命令的某些参数可以强制忽略发生的错误，例如“mkdir -p” 和 “rm -f”。

还要注意的是，在“errexit”模式下，虽然能有效的捕捉错误，但并不能捕捉全部失败的命令，在某些情况下，一些失败的命令是无法检测到的。(更多细节请参考 这个帖子。)

脚本函数

在bash里你可以定义函数，它们就跟其它命令一样，可以随意的使用；它们能让你的脚本更具可读性：

    ExtractBashComments() {
        egrep "^#"
    } 

    cat myscript.sh | ExtractBashComments | wc 

    comments=$(ExtractBashComments < myscript.sh)

还有一些例子：

    SumLines() {  # iterating over stdin - similar to awk      
        local sum=0
        local line=””
        while read line ; do
            sum=$((${sum} + ${line}))
        done
        echo ${sum}
    } 

    SumLines < data_one_number_per_line.txt 

    log() {  # classic logger
       local prefix="[$(date +%Y/%m/%d\ %H:%M:%S)]: "
       echo "${prefix} $@" >&2
    } 

    log "INFO" "a message"

尽可能的把你的bash代码移入到函数里，仅把全局变量、常量和对“main”调用的语句放在最外层。

变量注解

Bash里可以对变量进行有限的注解。最重要的两个注解是：

1. local(函数内部变量)
2. readonly(只读变量)

    # a useful idiom: DEFAULT_VAL can be overwritten
    #       with an environment variable of the same name
    readonly DEFAULT_VAL=${DEFAULT_VAL:-7} 

    myfunc() {
       # initialize a local variable with the global default
       local some_var=${DEFAULT_VAL}
       ...
    }

这样，你可以将一个以前不是只读变量的变量声明成只读变量：

x=5
x=6
readonly x
x=7   # failure

尽量对你bash脚本里的所有变量使用 local或 readonly进行注解。

用 $()代替反单引号(`)

反单引号很难看，在有些字体里跟正单引号很相似。 $()能够内嵌使用，而且避免了转义符的麻烦。

# both commands below print out: A-B-C-D
echo "A-`echo B-\`echo C-\\\`echo D\\\`\``"
echo "A-$(echo B-$(echo C-$(echo D)))"

用 [[]](双层中括号)替代 []

使用 [[]]能避免像异常的文件扩展名之类的问题，而且能带来很多语法上的改进，而且还增加了很多新功能：

单中括号：

[ "${name}" \> "a" -o ${name} \< "m" ]

双中括号

[[ "${name}" > "a" && "${name}" < "m"  ]]

正则表达式/Globbing

使用双中括号带来的好处用下面几个例子最能表现：

t="abc123"
[[ "$t" == abc* ]]         # true (globbing比较)
[[ "$t" == "abc*" ]]       # false (字面比较)
[[ "$t" =~ [abc]+[123]+ ]] # true (正则表达式比较)
[[ "$t" =~ "abc*" ]]       # false (字面比较)

注意，从bash 3.2版开始，正则表达式和globbing表达式都不能用引号包裹。如果你的表达式里有空格，你可以把它存储到一个变量里：

r="a b+"
[[ "a bbb" =~ $r ]]        # true

按Globbing方式的字符串比较也可以用到 case语句中：

case $t in
abc*)  <action> ;;
esac

字符串操作

Bash里有各种各样操作字符串的方式，很多都是不可取的。

基本用户

    f="path1/path2/file.ext"  

    len="${#f}" # = 20 (字符串长度) 

    # 切片操作: ${<var>:<start>} or ${<var>:<start>:<length>}
    slice1="${f:6}" # = "path2/file.ext"
    slice2="${f:6:5}" # = "path2"
    slice3="${f: -8}" # = "file.ext"(注意："-"前有空格)
    pos=6
    len=5
    slice4="${f:${pos}:${len}}" # = "path2"

替换操作(使用globbing)

    f="path1/path2/file.ext"  

    single_subst="${f/path?/x}"   # = "x/path2/file.ext"
    global_subst="${f//path?/x}"  # = "x/x/file.ext" 

    # 字符串拆分
    readonly DIR_SEP="/"
    array=(${f//${DIR_SEP}/ })
    second_dir="${arrray[1]}"     # = path2

删除头部或尾部(使用globbing)

    f="path1/path2/file.ext" 

    # 删除字符串头部
    extension="${f#*.}"  # = "ext" 

    # 以贪婪匹配方式删除字符串头部
    filename="${f##*/}"  # = "file.ext" 

    # 删除字符串尾部
    dirname="${f%/*}"    # = "path1/path2" 

    # 以贪婪匹配方式删除字符串尾部
    root="${f%%/*}"      # = "path1"

避免使用临时文件

有些命令需要以文件名为参数，这样一来就不能使用管道。这个时候 <() 就显出用处了，它可以接受一个命令，并把它转换成可以当成文件名之类的什么东西：

# 下载并比较两个网页
diff <(wget -O - url1) <(wget -O - url2)

还有一个非常有用处的是”here documents”，它能让你在标准输入上输入多行字符串。下面的’MARKER’可以替换成任何字词。

# 任何字词都可以当作分界符
command  << MARKER
...
${var}
$(cmd)
...
MARKER

如果文本里没有内嵌变量替换操作，你可以把第一个MARKER用单引号包起来：

command << 'MARKER'
...
no substitution is happening here.
$ (dollar sign) is passed through verbatim.
...
MARKER

内置变量

调试

对脚本进行语法检查：

bash -n myscript.sh

跟踪脚本里每个命令的执行：

bash -v myscripts.sh

跟踪脚本里每个命令的执行并附加扩充信息：

bash -x myscript.sh

你可以在脚本头部使用 set -o verbose和 set -o xtrace来永久指定 -v和 -o。当在远程机器上执行脚本时，这样做非常有用，用它来输出远程信息。

什么时候不应该使用bash脚本

• 你的脚本太长，多达几百行
• 你需要比数组更复杂的数据结构
• 出现了复杂的转义问题
• 有太多的字符串操作
• 不太需要调用其它程序和跟其它程序管道交互
• 担心性能

这个时候，你应该考虑一种脚本语言，比如Python或Ruby。

参考

• Advanced Bash-Scripting Guide:  http://tldp.org/LDP/abs/html/
• Bash Reference Manual

本文由 外刊IT评论网( www.vaikan.com)原创发表，文章地址： Bash脚本15分钟进阶指导，[英文原文： Better Bash Scripting in 15 Minutes ]

你也许会喜欢这些文章：

1. 如何使用NetCat或BASH创建反向Shell来执行远程Root命令
2. 如何让读的书在脑子里留下更多的东西
3. 现代浏览器中内置的几个可以等效替代jQuery的功能
4. 为什么Linux不需要磁盘碎片整理
5. 从谷歌宕机事件认识互联网工作原理