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    BASH的保护性编程技巧

    bash admin 2704浏览 0评论

    这是我写BASH程序的招式。这里本没有什么新的内容，但是从我的经验来看，人们爱滥用BASH。他们忽略了计算机科学，而从他们的程序中创造的是“大泥球”（译注：指架构不清晰的软件系统）。

    在此我告诉你方法，以保护你的程序免于障碍，并保持代码的整洁。

    不可改变的全局变量

    • 尽量少用全局变量
    • 以大写命名
    • 只读声明
    • 用全局变量来代替隐晦的$0，$1等
    • 在我的程序中常使用的全局变量：
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    readonly PROGNAME=$(basename $0)
    readonly PROGDIR=$(readlink -m $(dirname $0))
    readonly ARGS="$@"

    一切皆是局部的

    所有变量都应为局部的。

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    change_owner_of_file() {
        local filename=$1
        local user=$2
        local group=$3
        chown $user:$group $filename
    }
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    change_owner_of_files() {
        local user=$1; shift
        local group=$1; shift
        local files=$@
        local i
        for i in $files
        do
            chown $user:$group $i
        done
    }
    • 自注释（self documenting）的参数
    • 通常作为循环用的变量i，把它声明为局部变量是很重要的。
    • 局部变量不作用于全局域。
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    kfir@goofy ~ $ local a
    bash: local: can only be used in a function

    main()

    • 有助于保持所有变量的局部性
    • 直观的函数式编程
    • 代码中唯一的全局命令是：main
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    main() {
        local files="/tmp/a /tmp/b"
        local i
        for i in $files
        do
            change_owner_of_file kfir users $i
        done
    }
    main

    一切皆是函数

    • 唯一全局性运行的代码是：

    – 不可变的全局变量声明

    – main()函数

    • 保持代码整洁
    • 过程变得清晰
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    main() {
        local files=$(ls /tmp | grep pid | grep -v daemon)
    }
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    temporary_files() {
        local dir=$1
        ls $dir
            | grep pid
            | grep -v daemon
    }
    main() {
        local files=$(temporary_files /tmp)
    }
    • 第二个例子好得多。查找文件是temporary_files()的问题而非main()的。这段代码用temporary_files()的单元测试也是可测试的。
    • 如果你一定要尝试第一个例子，你会得到查找临时文件以和main算法的大杂烩。
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    test_temporary_files() {
        local dir=/tmp
        touch $dir/a-pid1232.tmp
        touch $dir/a-pid1232-daemon.tmp
        returns "$dir/a-pid1232.tmp" temporary_files $dir
        touch $dir/b-pid1534.tmp
        returns "$dir/a-pid1232.tmp $dir/b-pid1534.tmp" temporary_files $dir
    }
    如你所见，这个测试不关心main()。

    调试函数

    • 带-x标志运行程序：
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    bash -x my_prog.sh
    只调试一小段代码，使用set-x和set+x，会只对被set -x和set +x包含的当前代码打印调试信息。
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    temporary_files() {
        local dir=$1
        set -x
        ls $dir
            | grep pid
            | grep -v daemon
        set +x
    }
    打印函数名和它的参数：
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    temporary_files() {
        echo $FUNCNAME $@
        local dir=$1
        ls $dir
            | grep pid
            | grep -v daemon
    }

    调用函数：

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    temporary_files /tmp

    会打印到标准输出：

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    temporary_files /tmp

    代码的清晰度

    这段代码做了什么？

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    main() {
        local dir=/tmp
        [[ -z $dir ]]
            && do_something...
        [[ -n $dir ]]
            && do_something...
        [[ -f $dir ]]
            && do_something...
        [[ -d $dir ]]
            && do_something...
    }
    main

    让你的代码说话：

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    is_empty() {
        local var=$1
        [[ -z $var ]]
    }
    is_not_empty() {
        local var=$1
        [[ -n $var ]]
    }
    is_file() {
        local file=$1
        [[ -f $file ]]
    }
    is_dir() {
        local dir=$1
        [[ -d $dir ]]
    }
    main() {
        local dir=/tmp
        is_empty $dir
            && do_something...
        is_not_empty $dir
            && do_something...
        is_file $dir
            && do_something...
        is_dir $dir
            && do_something...
    }
    main

    每一行只做一件事

    • 用反斜杠来作分隔符。例如：
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    temporary_files() {
        local dir=$1
        ls $dir | grep pid | grep -v daemon
    }

    可以写得简洁得多：

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    temporary_files() {
        local dir=$1
        ls $dir
            | grep pid
            | grep -v daemon
    }
    • 符号在缩进行的开始

    符号在行末的坏例子：（译注：原文在此例中用了temporary_files()代码段，疑似是贴错了。结合上下文，应为print_dir_if_not_empty()）

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    print_dir_if_not_empty() {
        local dir=$1
        is_empty $dir &&
            echo "dir is empty" ||
            echo "dir=$dir"
    }

    好的例子：我们可以清晰看到行和连接符号之间的联系。

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    print_dir_if_not_empty() {
        local dir=$1
        is_empty $dir
            && echo "dir is empty"
            || echo "dir=$dir"
    }

    打印用法

    不要这样做：

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    echo "this prog does:..."
    echo "flags:"
    echo "-h print help"

    它应该是个函数：

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    usage() {
        echo "this prog does:..."
        echo "flags:"
        echo "-h print help"
    }

    echo在每一行重复。因此我们得到了这个文档：

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    usage() {
        cat <<- EOF
        usage: $PROGNAME options
        Program deletes files from filesystems to release space.
        It gets config file that define fileystem paths to work on, and whitelist rules to
        keep certain files.
        OPTIONS:
           -c --config              configuration file containing the rules. use --help-config to see the syntax.
           -n --pretend             do not really delete, just how what you are going to do.
           -t --test                run unit test to check the program
           -v --verbose             Verbose. You can specify more then one -v to have more verbose
           -x --debug               debug
           -h --help                show this help
              --help-config         configuration help
        Examples:
           Run all tests:
           $PROGNAME --test all
           Run specific test:
           $PROGNAME --test test_string.sh
           Run:
           $PROGNAME --config /path/to/config/$PROGNAME.conf
           Just show what you are going to do:
           $PROGNAME -vn -c /path/to/config/$PROGNAME.conf
        EOF
    }

    注意在每一行的行首应该有一个真正的制表符‘t’。

    在vim里，如果你的tab是4个空格，你可以用这个替换命令：

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    :s/^    /t/

    命令行参数

    这里是一个例子，完成了上面usage函数的用法。我从Kirk’s blog post – bash shell script to use getopts with gnu style long positional parameters得到这段代码

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    cmdline() {
        # got this idea from here:
        # http://kirk.webfinish.com/2009/10/bash-shell-script-to-use-getopts-with-gnu-style-long-positional-parameters/
        local arg=
        for arg
        do
            local delim=""
            case "$arg" in
                #translate --gnu-long-options to -g (short options)
                --config)         args="${args}-c ";;
                --pretend)        args="${args}-n ";;
                --test)           args="${args}-t ";;
                --help-config)    usage_config &amp;&amp; exit 0;;
                --help)           args="${args}-h ";;
                --verbose)        args="${args}-v ";;
                --debug)          args="${args}-x ";;
                #pass through anything else
                *) [[ "${arg:0:1}" == "-" ]] || delim="""
                    args="${args}${delim}${arg}${delim} ";;
            esac
        done
        #Reset the positional parameters to the short options
        eval set -- $args
        while getopts "nvhxt:c:" OPTION
        do
             case $OPTION in
             v)
                 readonly VERBOSE=1
                 ;;
             h)
                 usage
                 exit 0
                 ;;
             x)
                 readonly DEBUG='-x'
                 set -x
                 ;;
             t)
                 RUN_TESTS=$OPTARG
                 verbose VINFO "Running tests"
                 ;;
             c)
                 readonly CONFIG_FILE=$OPTARG
                 ;;
             n)
                 readonly PRETEND=1
                 ;;
            esac
        done
        if [[ $recursive_testing || -z $RUN_TESTS ]]; then
            [[ ! -f $CONFIG_FILE ]]
                &amp;&amp; eexit "You must provide --config file"
        fi
        return 0
    }

    你像这样，使用我们在头上定义的不可变的ARGS变量：

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    main() {
        cmdline $ARGS
    }
    main

    单元测试

    • 在更高级的语言中很重要。
    • 使用shunit2做单元测试
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    test_config_line_paths() {
        local s='partition cpm-all, 80-90,'
        returns "/a" "config_line_paths '$s /a, '"
        returns "/a /b/c" "config_line_paths '$s /a:/b/c, '"
        returns "/a /b /c" "config_line_paths '$s   /a  :    /b : /c, '"
    }
    config_line_paths() {
        local partition_line="$@"
        echo $partition_line
            | csv_column 3
            | delete_spaces
            | column 1
            | colons_to_spaces
    }
    source /usr/bin/shunit2

    这里是另一个使用df命令的例子：

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    DF=df
    mock_df_with_eols() {
        cat &lt;&lt;- EOF
        Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
        /very/long/device/path
                             124628916  23063572 100299192  19% /
        EOF
    }
    test_disk_size() {
        returns 1000 "disk_size /dev/sda1"
        DF=mock_df_with_eols
        returns 124628916 "disk_size /very/long/device/path"
    }
    df_column() {
        local disk_device=$1
        local column=$2
        $DF $disk_device
            | grep -v 'Use%'
            | tr 'n' ' '
            | awk "{print $$column}"
    }
    disk_size() {
        local disk_device=$1
        df_column $disk_device 2
    }

    这里我有个例外，为了测试，我在全局域中声明了DF为非只读。这是因为shunit2不允许改变全局域函数。

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