編寫健壯的Bash腳本的方法教程

這篇文章主要講解了“編寫健壯的Bash腳本的方法教程”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“編寫健壯的Bash腳本的方法教程”吧！

shell腳本在運行異常時會受到非常大的影響。

本文介紹一些讓bash腳本變得健壯的技術。

使用set -u

因為沒有對變量初始化而使腳本崩潰過多少次？對于我來說，很多次。
chroot=$1
...
rm -rf $chroot/usr/share/doc
如果上面的代碼沒有給參數就運行，不會僅僅刪除掉chroot中的文檔，而是將系統的所有文檔都刪除。那應該做些什么呢？好在bash提供了set -u，當使用未初始化的變量時，讓bash自動退出。

也可以使用可讀性更強一點的set -o nounset。

代碼如下:

david% bash /tmp/shrink-chroot.sh
$chroot=
david% bash -u /tmp/shrink-chroot.sh
/tmp/shrink-chroot.sh: line 3: $1: unbound variable
david%

使用set -e

寫的每一個腳本的開始都應該包含set -e。這告訴bash一但有任何一個語句返回非真的值，則退出bash。使用-e的好處是避免錯誤滾雪球般的變成嚴重錯誤，能盡早的捕獲錯誤。更加可讀的版本：set -o errexit

使用-e把從檢查錯誤中解放出來。如果忘記了檢查，bash會替做這件事。不過也沒有辦法使用$?來獲取命令執行狀態了，因為bash無法獲得任何非0的返回值。可以使用另一種結構：

command

if [ "$?"-ne 0]; then echo "command failed"; exit 1; fi

可以替換成：

command || { echo "command failed"; exit 1; }

或者使用：

if ! command; then echo "command failed"; exit 1; fi

如果必須使用返回非0值的命令，或者對返回值并不感興趣呢？可以使用 command || true ，或者有一段很長的代碼，可以暫時關閉錯誤檢查功能，不過我建議謹慎使用。

set +e

command1

command2

set -e

相關文檔指出，bash默認返回管道中最后一個命令的值，也許是不想要的那個。比如執行 false | true 將會被認為命令成功執行。如果想讓這樣的命令被認為是執行失敗，可以使用 set -o pipefail

程序防御 - 考慮意料之外的事

的腳本也許會被放到“意外”的賬戶下運行，像缺少文件或者目錄沒有被創建等情況。可以做一些預防這些錯誤事情。比如，當創建一個目錄后，如果父目錄不存在，mkdir 命令會返回一個錯誤。如果創建目錄時給mkdir命令加上-p選項，它會在創建需要的目錄前，把需要的父目錄創建出來。另一個例子是rm 命令。如果要刪除一個不存在的文件，它會“吐槽”并且的腳本會停止工作。（因為使用了-e選項，對吧？）可以使用-f選項來解決這個問題，在文件不存在的時候讓腳本繼續工作。

準備好處理文件名中的空格

有些人從在文件名或者命令行參數中使用空格，需要在編寫腳本時時刻記得這件事。需要時刻記得用引號包圍變量。

if [ $filename = "foo" ];

當$filename變量包含空格時就會掛掉。可以這樣解決：

if [ "$filename" = "foo" ];

使用$@變量時，也需要使用引號，因為空格隔開的兩個參數會被解釋成兩個獨立的部分。

代碼如下:

david% foo() { for i in $@; do echo $i; done }; foo bar "baz quux"
bar
baz
quux
david% foo() { for i in "$@"; do echo $i; done }; foo bar "baz quux"
bar
baz quux

我沒有想到任何不能使用"$@"的時候，所以當有疑問的時候，使用引號就沒有錯誤。

如果同時使用find和xargs，應該使用 -print0 來讓字符分割文件名，而不是換行符分割。

代碼如下:

david% touch "foo bar"
david% find | xargs ls
ls: ./foo: No such file or directory
ls: bar: No such file or directory
david% find -print0 | xargs -0 ls
./foo bar

設置的陷阱

當編寫的腳本掛掉后，文件系統處于未知狀態。比如鎖文件狀態、臨時文件狀態或者更新了一個文件后在更新下一個文件前掛掉。如果能解決這些問題，無論是 刪除鎖文件，又或者在腳本遇到問題時回滾到已知狀態，都是非常棒的。幸運的是，bash提供了一種方法，當bash接收到一個UNIX信號時，運行一個 命令或者一個函數。可以使用trap命令。

trap command signal [signal ...]

可以鏈接多個信號（列表可以使用kill -l獲得），但是為了清理殘局，我們只使用其中的三個：INT，TERM和EXIT。可以使用-as來讓traps恢復到初始狀態。

信號描述
INT
Interrupt - 當有人使用Ctrl-C終止腳本時被觸發

TERM
Terminate - 當有人使用kill殺死腳本進程時被觸發

EXIT
Exit - 這是一個偽信號，當腳本正常退出或者set -e后因為出錯而退出時被觸發

當使用鎖文件時，可以這樣寫：

代碼如下:

if [ ! -e $lockfile ]; then
touch $lockfile
critical-section
rm $lockfile
else
echo "critical-section is already running"
fi

當最重要的部分(critical-section)正在運行時，如果殺死了腳本進程，會發生什么呢？
鎖文件會被扔在那，而且的腳本在它被刪除以前再也不會運行了。

解決方法：

代碼如下:

if [ ! -e $lockfile ]; then
trap " rm -f $lockfile; exit" INT TERM EXIT
touch $lockfile
critical-section
rm $lockfile
trap - INT TERM EXIT
else
echo "critical-section is already running"
fi

現在當殺死進程時，鎖文件一同被刪除。注意在trap命令中明確地退出了腳本，否則腳本會繼續執行trap后面的命令。

竟態條件 (wikipedia)

在上面鎖文件的例子中，有一個竟態條件是不得不指出的，它存在于判斷鎖文件和創建鎖文件之間。一個可行的解決方法是使用IO重定向和bash的noclobber(wikipedia)模式，重定向到不存在的文件。

可以這么做：

代碼如下:

if ( set -o noclobber; echo "$$" > "$lockfile") 2> /dev/null;
then
trap 'rm -f "$lockfile"; exit $?' INT TERM EXIT
critical-section
rm -f "$lockfile"
trap - INT TERM EXIT
else
echo "Failed to acquire lockfile: $lockfile"
echo "held by $(cat $lockfile)"
fi

更復雜一點兒的問題是要更新一大堆文件，當它們更新過程中出現問題時，是否能讓腳本掛得更加優雅一些。想確認那些正確更新了，哪些根本沒有變化。比如需要一個添加用戶的腳本。

代碼如下:

add_to_passwd $user
cp -a /etc/skel /home/$user
chown $user /home/$user -R

當磁盤空間不足或者進程中途被殺死，這個腳本就會出現問題。在這種情況下，也許希望用戶賬戶不存在，而且他的文件也應該被刪除。

代碼如下:

rollback() {
del_from_passwd $user
if [ -e /home/$user ]; then
rm -rf /home/$user
fi
exit
}

trap rollback INT TERM EXIT
add_to_passwd $user

cp -a /etc/skel /home/$user
chown $user /home/$user -R

trap - INT TERM EXIT

在腳本最后需要使用trap關閉rollback調用，否則當腳本正常退出的時候rollback將會被調用，那么腳本等于什么都沒做。

保持原子化

又是需要一次更新目錄中的一大堆文件，比如需要將URL重寫到另一個網站的域名。
也許會寫：

代碼如下:

for file in $(find /var/www -type f -name "*.html"); do
perl -pi -e 's/www.example.net/www.example.com/' $file
done

如果修改到一半是腳本出現問題，一部分使用www.example.com，而另一部分使用www.example.net。可以使用備份和trap解決，但在升級過程中的網站URL是不一致的。

解決方法：

將這個改變做成一個原子操作。先對數據做一個副本，在副本中更新URL，再用副本替換掉現在工作的版本。
需要確認副本和工作版本目錄在同一個磁盤分區上，這樣就可以利用Linux系統的優勢，它移動目錄僅僅是更新目錄指向的inode節點。

代碼如下:

cp -a /var/www /var/www-tmp
for file in $(find /var/www-tmp -type -f -name "*.html"); do
perl -pi -e 's/www.example.net/www.example.com/' $file
done
mv /var/www /var/www-old
mv /var/www-tmp /var/www

這意味著如果更新過程出問題，線上系統不會受影響。線上系統受影響的時間降低為兩次mv操作的時間，這個時間非常短，因為文件系統僅更新inode而不用真正的復制所有的數據。

缺點：

需要兩倍的磁盤空間，而且那些長時間打開文件的進程需要比較長的時間才能升級到新文件版本，建議更新完成后重新啟動這些進程。
對于 apache服務器來說這不是問題，因為它每次都重新打開文件。
可以使用lsof命令查看當前正打開的文件。優勢是有了一個先前的備份，當需要還原 時，它就派上用場了。

感謝各位的閱讀，以上就是“編寫健壯的Bash腳本的方法教程”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對編寫健壯的Bash腳本的方法教程這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！