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关于bash：shell脚本的设计模式或最佳实践

Design patterns or best practices for shell scripts

是否有人知道任何有关shell脚本(sh，bash等)的最佳实践或设计模式的资源？

我写了相当复杂的shell脚本，我的第一个建议是"不要"。原因是犯一个小错误很容易阻碍脚本，甚??至使脚本变得危险。

就是说，除了我的个人经历，我没有其他资源可以传递给您。
这是我通常所做的事情，虽然过于冗长，但它已经过时了，但往往很扎实。

调用方式

使您的脚本接受长短选项。请注意，因为有两个命令可以解析选项getopt和getopts。使用getopt可以减少麻烦。

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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，如果程序成功完成，则应始终返回零，如果出现问题，则应始终返回非零。

函数调用

您可以在bash中调用函数，只记得在调用之前定义它们。函数就像脚本，它们只能返回数字值。这意味着您必须发明一种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，如果函数完全完成，则返回0。
另外，如果返回的值不为零，则可以引发异常，然后设置两个"异常变量"(例如：EXCEPTION和EXCEPTION_MSG)，第一个包含异常类型，第二个包含人类可读的消息。

调用函数时，函数的参数将分配给特殊变量vars $ 0，$ 1等。建议您将它们放入更有意义的名称中。将函数内部的变量声明为局部变量：

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function foo {
local bar="$0"
}

容易出错的情况

在bash中，除非另行声明，否则将未设置的变量用作空字符串。如果输入错误，这将非常危险，因为将不会报告错误键入的变量，并且该变量将被评估为空。采用

1	set -o nounset

以防止这种情况发生。不过请小心，因为如果这样做，则每次评估未定义的变量时，程序都会中止。因此，检查变量是否未定义的唯一方法是：

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

您可以将变量声明为只读：

1	readonly readonly_var="foo"

模块化

如果使用以下代码，则可以实现"类似于python"的模块化：

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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中进行搜索。始终导入全局名称空间时，请记住为所有函数和变量添加适当的前缀，否则可能会导致名称冲突。我使用双下划线作为python点。

另外，将其作为模块的第一件事

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# 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，您不能进行面向对象的编程，除非您构建了一个非常复杂的对象分配系统(我认为这是可行的，但是很疯狂)。
但实际上，您可以执行"面向单一编程"：每个对象只有一个实例，而只有一个。

我要做的是：我将一个对象定义到一个模块中(请参阅模块化条目)。然后，我定义空的vars(类似于成员变量)，一个init函数(构造函数)和成员函数，如本示例代码所示

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# 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

我发现这对于捕获和处理异常很有用。

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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操作不起作用，请尝试重新排序代码。顺序很重要，但并不总是直观的。

甚至不考虑使用tcsh。它不支持功能，并且总体上来说太可怕了。

希望它会有所帮助，但请注意。如果您必须使用我在这里写的那种东西，那意味着您的问题太复杂了，无法用Shell解决。使用另一种语言。由于人为因素和传统，我不得不使用它。

看看Advanced Bash-Scripting Guide，了解有关Shell脚本的很多知识-不仅限于Bash。

不要听别人说要看其他更复杂的语言。如果外壳脚本满足您的需求，请使用该脚本。您需要功能，而不是幻想。新语言为您的简历提供了宝贵的新技能，但是如果您有需要完成的工作并且已经了解Shell，这将无济于事。

如上所述，shell脚本没有很多"最佳实践"或"设计模式"。像其他任何编程语言一样，不同的用法具有不同的准则和偏见。

Shell脚本是一种用于操纵文件和进程的语言。
尽管这样做很不错，但它不是通用语言，
因此，始终尝试从现有实用程序中胶合逻辑，而不是
在shell脚本中重新创建新逻辑。

除了一般原则之外，我还收集了一些常见的Shell脚本错误。

今年(2008年)在OSCON上有一个关于此主题的精彩会议：http://assets.en.oreilly.com/1/event/12/Shell%20Scripting%20Craftsmanship%20Presentation%201.pdf

知道何时使用它。对于快速而肮脏的粘合命令，也可以。如果您需要做出不多的重要决策，循环或其他任何事情，请使用Python，Perl和模块化。

shell的最大问题通常是最终结果看起来像是一个大泥泞球，4000行bash并不断增长……而您无法摆脱它，因为现在您的整个项目都依赖它。当然，它始于40行漂亮的bash。