每个工程师都应知道的 10 个 Bash 脚本结构
工程师掌握 Bash：10 个结构统治一切
Bash 脚本是工程师的超能力。无论是自动化重复任务、连接工具还是管理系统，Bash 总是简单而强大。
但就像任何力量一样，它需要掌握。让我通过一个可能的场景，带您了解 10 个关键的 Bash 结构。
场景
您需要分析来自多个文件的服务器日志，提取失败的登录尝试，并生成报告。这是一个常规问题，但通过 Bash，我们将使其优雅且可重用。
1. 用脚本设置舞台
我们通过编写脚本框架开始我们的旅程：
#!/bin/bash
set -e # 遇到错误时退出
trap 'echo "错误在第 $LINENO 行"; exit 1' ERR
为什么？:
set -e确保脚本在遇到第一个问题时停止。trap捕获错误，为我们提供有用的调试信息。
2. 使用函数模块化
好的脚本是模块化的。让我们定义一个函数来解析日志文件：
parse_logs() {
local file="$1"
local output="$2"
whileread -r line; do
if [[ "$line" == *"FAILED LOGIN"* ]]; then
echo"$line" >> "$output"
fi
done < "$file"
}
为什么？:
- 函数使脚本可重用且易于维护。
local变量防止意外覆盖。
3. 数组：管理多个日志
我们需要处理来自多个服务器的日志：
log_files=("server1.log" "server2.log" "server3.log")
results=()
for file in "${log_files[@]}"; do
output="${file%.log}_failed.log"
parse_logs "$file" "$output"
results+=("$output")
done
为什么？:
- 数组帮助高效管理项目列表。
- 我们将处理后的结果附加到数组中以供后续步骤使用。
4. 命令替换：添加时间戳
让我们使用date 为输出文件添加时间戳：
timestamp=$(date "+%Y-%m-%d")
final_report="failed_logins_$timestamp.txt"
为什么？:
- 命令替换无缝地将动态值集成到脚本中。
5. 字符串操作
在合并日志之前，我们清理输出文件名：
for file in "${results[@]}"; do
sanitized_name="${file// /_}" # 将空格替换为下划线
mv "$file" "$sanitized_name"
done
为什么？:
- Bash 的参数扩展简化了字符串转换，无需外部工具。
6. 进程替换：合并文件
高效合并日志：
cat "${results[@]}" > "$final_report"
为什么？:
- 进程替换和数组扩展使处理多个文件简洁高效。
7. 条件逻辑：定制报告
根据内容定制最终报告：
if [[ -s "$final_report" ]]; then
echo "报告已生成: $final_report"
else
echo "未找到失败的登录。"
rm "$final_report"
fi
为什么？:
if确保操作依赖于上下文，例如报告是否为空。
8. 案例语句：默认端口
假设我们需要根据服务器类型识别默认的 SSH 和 HTTPS 端口：
get_port() {
local server="$1"
case "$server" in
"prod"*) echo 22 ;;
"staging"*) echo 2222 ;;
*) echo 80 ;;
esac
}
为什么？:
case优雅地处理多个特定模式。
9. 使用set -x 调试
在部署脚本之前，让我们调试它：
set -x # 启用调试
# 在此运行主脚本
set +x # 禁用调试
为什么？:
- 调试工具如
set -x使跟踪和修复错误变得容易。
10. 文件描述符用于高级 I/O
假设我们从特殊输入流读取和处理日志：
exec 3<"$final_report"
while read -u3 line; do
echo "已处理: $line"
done
exec 3<&-
为什么？:
- 文件描述符提供对输入输出的精确控制，支持并行处理。
最终脚本
以下是打磨后的脚本可能的样子：
#!/bin/bash
set -e
trap'echo "错误在第 $LINENO 行"; exit 1' ERR
parse_logs() {
local file="$1"
local output="$2"
whileread -r line; do
if [[ "$line" == *"FAILED LOGIN"* ]]; then
echo"$line" >> "$output"
fi
done < "$file"
}
log_files=("server1.log""server2.log""server3.log")
results=()
for file in"${log_files[@]}"; do
output="${file%.log}_failed.log"
parse_logs "$file""$output"
results+=("$output")
done
timestamp=$(date "+%Y-%m-%d")
final_report="failed_logins_$timestamp.txt"
cat "${results[@]}" > "$final_report"
if [[ -s "$final_report" ]]; then
echo"报告已生成: $final_report"
else
echo"未找到失败的登录。"
rm "$final_report"
fi
收获
这个脚本结合了工程师在专业 Bash 脚本中几乎需要的所有内容：模块化、错误处理、高效数据处理和调试工具。
通过掌握这些结构，您不仅会编写更好的脚本，还会将平凡的任务转化为优雅的解决方案。
但是，还有一件事（也许是 5 件）。我现在太兴奋了，我会再包含 5 个我经常使用的额外内容：
每个工程师都应知道的 5 个额外 Bash 结构
以下是五个额外的结构：
1. 关联数组
它们是什么： 关联数组是 Bash 中的键值对，从 Bash 4 开始可用。它们允许高效查找和数据组织。
示例： 假设您正在将服务器名称映射到其 IP 地址：
declare -A servers
servers=( ["web"]="192.168.1.10" ["db"]="192.168.1.20" ["cache"]="192.168.1.30" )
# 访问值
echo "Web 服务器 IP: ${servers[web]}"
# 遍历键
for key in "${!servers[@]}"; do
echo "$key -> ${servers[$key]}"
done
为什么使用它们：
- 关联数组提供了一种自然的方式来处理结构化数据，无需依赖外部工具如
awk或sed。 - 适用于配置、查找和在脚本中动态组织数据。
2. 使用 Heredocs 进行多行输入
它们是什么： Heredocs 允许在脚本中直接输入多行字符串或数据，提高处理模板或批量数据时的可读性。
示例： 动态生成电子邮件模板：
email_body=$(cat <<EOF
Hello Team,
This is a reminder for the upcoming deployment at midnight.
Regards,
DevOps
EOF)
echo "$email_body" | mail -s "Deployment Reminder" team@example.com
为什么使用它们：
- 它们消除了复杂字符串连接或外部文件的需求。
- Heredocs 简化了直接在脚本中处理多行内容，如日志、模板或命令。
3. 使用eval 进行动态命令执行
它是什么：eval 命令允许您将动态构造的字符串作为 Bash 命令执行。
示例： 假设您需要执行存储在变量中的命令：
cmd="ls -l"
eval "$cmd"
或动态设置变量：
var_name="greeting"
eval "$var_name='Hello, World!'"
echo "$greeting"
为什么使用它：
eval提供了处理动态生成命令或输入的灵活性。- ⚠ 谨慎使用：虽然强大，但不当使用
eval可能会带来安全风险，尤其是在处理不受信任的输入时。
4. 子 shell 用于隔离执行
它们是什么： 子 shell 是执行命令而不影响父 shell 的子进程。
示例： 假设您想临时更改目录并执行命令：
(current_dir=$(pwd)
cd /tmp
echo "Now in $(pwd)"
)
echo "Back in $current_dir"
为什么使用它们：
- 子 shell 允许临时更改变量、环境或目录，而不会影响主 shell。
- 适用于运行不会污染或修改父环境的隔离操作。
5. 命名管道（FIFOs）
它们是什么： 命名管道（或 FIFOs）是特殊文件，通过充当命令之间的缓冲区来促进进程间通信。
示例： 让我们创建一个命名管道在进程之间传输数据：
mkfifo my_pipe
# 在一个终端：写入管道
echo "Hello from process 1" > my_pipe
# 在另一个终端：从管道读取
cat < my_pipe
# 清理
rm my_pipe
为什么使用它们：
- 命名管道支持进程之间的异步通信，无需临时文件。
- 适用于实时处理场景，如在命令之间传输日志或流数据。
结论
这些额外的结构——关联数组、Heredocs、eval、子 shell 和命名管道——扩展了您的 Bash 脚本工具包，以应对更复杂的任务。
通过掌握这些结构，您将编写更优雅、高效且易于维护的脚本，以应对实际的工程挑战。
祝您编写愉快！🖥️
转自
每个工程师都应知道的 10 个 Bash 脚本结构
https://mp.weixin.qq.com/s/wdKifwG-cfPc1LAkZiSgBw
