shell脚本的设计模式或最佳实践[关闭]
Design patterns or best practices for shell scripts [closed]

我编写了相当复杂的shell脚本，我的第一个建议是“不要”。 原因是很容易犯一个小错误，妨碍你的脚本，甚至使它变得危险。

也就是说，我没有其他资源可以通过你，但我个人的经验。 这是我通常做的，这是过度的，但往往是坚实的，虽然非常冗长。

调用

让你的脚本接受多空选项。 要小心，因为有两个命令来解析选项，getopt和getopts。 使用getopt可以减少麻烦。

CommandLineOptions__config_file=""
CommandLineOptions__debug_level=""

getopt_results=`getopt -s bash -o c:d:: --long config_file:,debug_level:: -- "$@"`

if test $? != 0
then
    echo "unrecognized option"
    exit 1
fi

eval set -- "$getopt_results"

while true
do
    case "$1" in
        --config_file)
            CommandLineOptions__config_file="$2";
            shift 2;
            ;;
        --debug_level)
            CommandLineOptions__debug_level="$2";
            shift 2;
            ;;
        --)
            shift
            break
            ;;
        *)
            echo "$0: unparseable option $1"
            EXCEPTION=$Main__ParameterException
            EXCEPTION_MSG="unparseable option $1"
            exit 1
            ;;
    esac
done

if test "x$CommandLineOptions__config_file" == "x"
then
    echo "$0: missing config_file parameter"
    EXCEPTION=$Main__ParameterException
    EXCEPTION_MSG="missing config_file parameter"
    exit 1
fi

另一个重要的一点是，如果成功完成，程序应始终返回零，如果出现问题则应为非零。

函数调用

你可以用bash调用函数，只需记住在调用之前定义它们。 函数类似于脚本，它们只能返回数值。 这意味着您必须创建一个不同的策略来返回字符串值。 我的策略是使用一个名为RESULT的变量来存储结果，如果函数干净地完成则返回0。 此外，如果返回的值不是零，则可以引发异常，然后设置两个“异常变量”（我的：EXCEPTION和EXCEPTION_MSG），第一个包含异常类型，第二个包含人类可读消息。

当你调用一个函数时，函数的参数被分配给特殊的vars $ 0，$ 1等。我建议你把它们放到更有意义的名字中。 将函数内部的变量声明为local：

function foo {
   local bar="$0"
}

容易出错的情况

在bash中，除非另行声明，否则将unset变量用作空字符串。 这在拼写错误的情况下是非常危险的，因为不会报告严重类型的变量，并且它将被评估为空。 使用

set -o nounset

防止这种情况发生。 但要小心，因为如果这样做，程序将在每次评估未定义变量时中止。 因此，检查变量是否未定义的唯一方法如下：

if test "x${foo:-notset}" == "xnotset"
then
    echo "foo not set"
fi

您可以将变量声明为readonly：

readonly readonly_var="foo"

模块化

如果使用以下代码，则可以实现“python like”模块化：

set -o nounset
function getScriptAbsoluteDir {
    # @description used to get the script path
    # @param $1 the script $0 parameter
    local script_invoke_path="$1"
    local cwd=`pwd`

    # absolute path ? if so, the first character is a /
    if test "x${script_invoke_path:0:1}" = 'x/'
    then
        RESULT=`dirname "$script_invoke_path"`
    else
        RESULT=`dirname "$cwd/$script_invoke_path"`
    fi
}

script_invoke_path="$0"
script_name=`basename "$0"`
getScriptAbsoluteDir "$script_invoke_path"
script_absolute_dir=$RESULT

function import() { 
    # @description importer routine to get external functionality.
    # @description the first location searched is the script directory.
    # @description if not found, search the module in the paths contained in $SHELL_LIBRARY_PATH environment variable
    # @param $1 the .shinc file to import, without .shinc extension
    module=$1

    if test "x$module" == "x"
    then
        echo "$script_name : Unable to import unspecified module. Dying."
        exit 1
    fi

    if test "x${script_absolute_dir:-notset}" == "xnotset"
    then
        echo "$script_name : Undefined script absolute dir. Did you remove getScriptAbsoluteDir? Dying."
        exit 1
    fi

    if test "x$script_absolute_dir" == "x"
    then
        echo "$script_name : empty script path. Dying."
        exit 1
    fi

    if test -e "$script_absolute_dir/$module.shinc"
    then
        # import from script directory
        . "$script_absolute_dir/$module.shinc"
    elif test "x${SHELL_LIBRARY_PATH:-notset}" != "xnotset"
    then
        # import from the shell script library path
        # save the separator and use the ':' instead
        local saved_IFS="$IFS"
        IFS=':'
        for path in $SHELL_LIBRARY_PATH
        do
            if test -e "$path/$module.shinc"
            then
                . "$path/$module.shinc"
                return
            fi
        done
        # restore the standard separator
        IFS="$saved_IFS"
    fi
    echo "$script_name : Unable to find module $module."
    exit 1
} 

然后，您可以使用以下语法导入扩展名为.shinc的文件

导入“AModule / ModuleFile”

将在SHELL_LIBRARY_PATH中搜索哪个。 由于您始终在全局命名空间中导入，请记住使用正确的前缀为所有函数和变量添加前缀，否则会冒名字冲突的风险。 我使用双下划线作为python点。

另外，将此作为您模块中的第一件事

# avoid double inclusion
if test "${BashInclude__imported+defined}" == "defined"
then
    return 0
fi
BashInclude__imported=1

面向对象编程

在bash中，你不能做面向对象的编程，除非你构建一个非常复杂的对象分配系统（我想到了。这是可行的，但是疯了）。 实际上，您可以执行“面向单例编程”：每个对象只有一个实例，只有一个。

我所做的是：我将一个对象定义为一个模块（参见模块化条目）。 然后我定义空变量（类似于成员变量），init函数（构造函数）和成员函数，就像在这个示例代码中一样

# avoid double inclusion
if test "${Table__imported+defined}" == "defined"
then
    return 0
fi
Table__imported=1

readonly Table__NoException=""
readonly Table__ParameterException="Table__ParameterException"
readonly Table__MySqlException="Table__MySqlException"
readonly Table__NotInitializedException="Table__NotInitializedException"
readonly Table__AlreadyInitializedException="Table__AlreadyInitializedException"

# an example for module enum constants, used in the mysql table, in this case
readonly Table__GENDER_MALE="GENDER_MALE"
readonly Table__GENDER_FEMALE="GENDER_FEMALE"

# private: prefixed with p_ (a bash variable cannot start with _)
p_Table__mysql_exec="" # will contain the executed mysql command 

p_Table__initialized=0

function Table__init {
    # @description init the module with the database parameters
    # @param $1 the mysql config file
    # @exception Table__NoException, Table__ParameterException

    EXCEPTION=""
    EXCEPTION_MSG=""
    EXCEPTION_FUNC=""
    RESULT=""

    if test $p_Table__initialized -ne 0
    then
        EXCEPTION=$Table__AlreadyInitializedException   
        EXCEPTION_MSG="module already initialized"
        EXCEPTION_FUNC="$FUNCNAME"
        return 1
    fi


    local config_file="$1"

      # yes, I am aware that I could put default parameters and other niceties, but I am lazy today
      if test "x$config_file" = "x"; then
          EXCEPTION=$Table__ParameterException
          EXCEPTION_MSG="missing parameter config file"
          EXCEPTION_FUNC="$FUNCNAME"
          return 1
      fi


    p_Table__mysql_exec="mysql --defaults-file=$config_file --silent --skip-column-names -e "

    # mark the module as initialized
    p_Table__initialized=1

    EXCEPTION=$Table__NoException
    EXCEPTION_MSG=""
    EXCEPTION_FUNC=""
    return 0

}

function Table__getName() {
    # @description gets the name of the person 
    # @param $1 the row identifier
    # @result the name

    EXCEPTION=""
    EXCEPTION_MSG=""
    EXCEPTION_FUNC=""
    RESULT=""

    if test $p_Table__initialized -eq 0
    then
        EXCEPTION=$Table__NotInitializedException
        EXCEPTION_MSG="module not initialized"
        EXCEPTION_FUNC="$FUNCNAME"
        return 1
    fi

    id=$1

      if test "x$id" = "x"; then
          EXCEPTION=$Table__ParameterException
          EXCEPTION_MSG="missing parameter identifier"
          EXCEPTION_FUNC="$FUNCNAME"
          return 1
      fi

    local name=`$p_Table__mysql_exec "SELECT name FROM table WHERE id = '$id'"`
      if test $? != 0 ; then
        EXCEPTION=$Table__MySqlException
        EXCEPTION_MSG="unable to perform select"
        EXCEPTION_FUNC="$FUNCNAME"
        return 1
      fi

    RESULT=$name
    EXCEPTION=$Table__NoException
    EXCEPTION_MSG=""
    EXCEPTION_FUNC=""
    return 0
}

诱捕和处理信号

我发现这对捕获和处理异常很有用。

function Main__interruptHandler() {
    # @description signal handler for SIGINT
    echo "SIGINT caught"
    exit
} 
function Main__terminationHandler() { 
    # @description signal handler for SIGTERM
    echo "SIGTERM caught"
    exit
} 
function Main__exitHandler() { 
    # @description signal handler for end of the program (clean or unclean). 
    # probably redundant call, we already call the cleanup in main.
    exit
} 

trap Main__interruptHandler INT
trap Main__terminationHandler TERM
trap Main__exitHandler EXIT

function Main__main() {
    # body
}

# catch signals and exit
trap exit INT TERM EXIT

Main__main "$@"

提示和技巧

如果由于某种原因某些东西不起作用，请尝试重新排序代码。 订单很重要，并不总是直观。

甚至不考虑使用tcsh。 它不支持功能，一般来说很糟糕。

希望它有所帮助，但请注意。 如果你必须使用我在这里写的东西，那就意味着你的问题太复杂了，无法用shell解决。 用另一种语言。 由于人为因素和遗产，我不得不使用它。

查看Advanced Bash-Scripting Guide ，了解shell脚本的大量智慧 - 不仅仅是Bash。

不要听别人告诉你看其他可能更复杂的语言。 如果shell脚本满足您的需求，请使用它。 你想要功能，而不是想象力。 新语言为您的简历提供了宝贵的新技能，但如果您有需要完成的工作并且您已经知道shell，这无济于事。

如上所述，shell脚本没有很多“最佳实践”或“设计模式”。 不同的用途有不同的指导和偏见 - 就像任何其他编程语言一样。

shell脚本是一种用于操作文件和进程的语言。 虽然它很棒，但它不是通用语言，所以总是尝试从现有实用程序中粘合逻辑，而不是在shell脚本中重新创建新逻辑。

除了这个一般原则，我收集了一些常见的shell脚本错误 。

OSCON今年（2008年）就这一主题举行了一场精彩的会议： http ： //assets.en.oreilly.com/1/event/12/Shell%20Scripting%20Craftsmanship%20Presentation%201.pdf

简单：使用python而不是shell脚本。 你可以获得近100倍的可读性，而不必使任何你不需要的东西复杂化，并保留将你的部分脚本演变成函数，对象，持久对象（zodb），分布式对象（pyro）的能力，几乎没有任何额外的代码。

知道何时使用它。 对于快速和脏粘合命令，它没关系。 如果你需要做的不仅仅是几个非平凡的决定，循环，任何事情，那就去Python，Perl和modularize 。

shell的最大问题通常是最终结果看起来像一个大泥球，4000行bash并且正在增长......你无法摆脱它，因为现在你的整个项目依赖于它。 当然， 它开始于40行美丽的bash。

使用set -e，这样你就不会在错误后向前移动。 如果你想让它在非linux上运行，试着让它兼容而不依赖于bash。

要找到一些“最佳实践”，请查看Linux发行版（例如Debian）如何编写其init脚本（通常位于/etc/init.d中）

他们中的大多数没有“bash-isms”，并且配置设置，库文件和源格式很好地分离。

我的个人风格是编写一个master-shellscript来定义一些默认变量，然后尝试加载（“source”）一个可能包含新值的配置文件。

我试图避免使用函数，因为它们会使脚本更复杂。 （Perl是为此目的而创建的。）

为了确保脚本是可移植的，不仅要测试＃！/ bin / sh，还要使用＃！/ bin / ash，＃！/ bin / dash等。你很快就会发现Bash特定的代码。

或者类似于Joao所说的旧报价：

“使用perl。你会想知道bash而不是使用它。”

可悲的是，我忘了是谁说的。

是的，这些天我会推荐python over perl。