【Bash脚本】10个超实用的Bash脚本技巧，建议收藏

Bash 脚本是工程师的超能力。无论是自动化重复任务、整合工具，还是管理系统，Bash 总是那个简单却强大的存在。

但就像任何超能力一样，它需要熟练掌握。让我通过一个实际场景，带你了解 10 个 Bash 的核心结构。

场景

你被要求分析多个服务器日志文件，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，我们可以让它变得优雅且可复用。

1. 用脚本搭建舞台

我们从编写脚本的骨架开始：

#!/bin/bash

set -e # 遇到错误时退出
trap 'echo "Error on line $LINENO"; exit 1' ERR

为什么？

• set -e 确保脚本在遇到第一个错误时停止。
• trap 捕获错误，提供有用的调试信息。

2. 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="$2"
  while read -r line; do
    if [[ "$line" == *"FAILED LOGIN"* ]]; then
      echo "$line" >> "$output"
    fi
  done < "$file"
}

为什么？

• 函数使脚本更具可复用性和可维护性。
• local 变量防止意外覆盖。

3. 数组：管理多个日志

我们需要处理多个服务器的日志：

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？

• 数组高效管理项目列表。
• 我们将处理结果追加到数组中，以备后续步骤使用。

4. 命令替换：添加时间戳

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？

• 命令替换将动态值无缝集成到脚本中。

5. 字符串操作

在合并日志之前，我们对输出文件名进行清理：

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操作，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多文件处理简洁高效。

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 "Report generated: $final_report"
else
  echo "No failed logins found."
  rm "$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. Case 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 是优雅处理多个特定模式的理想选择。

9. 使用 set -x 调试

在部署脚本之前，先调试它：

set -x # 启用调试
# 在此运行主脚本
set +x # 关闭调试

为什么？

• 调试工具如 set -x 使追踪和修复错误变得简单。

10. 文件描述符用于高级 I/O

假设我们从特殊输入流中读取和处理日志：

exec 3<"$final_report"
while read -u3 line; do
  echo "Processed: $line"
done
exec 3<&-

为什么？

• 文件描述符提供了对输入和输出的精确控制，支持并行处理。

最终脚本

以下是经过打磨的脚本：

#!/bin/bash

set -e
trap 'echo "Error on line $LINENO"; exit 1' ERR

parse_logs() {
  local file="$1"
  local output="$2"
  while read -r line; do
    if [[ "$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 "Report generated: $final_report"
else
  echo "No failed logins found."
  rm "$final_report"
fi

总结

这个脚本几乎涵盖了工程师在专业 Bash 脚本编写中所需的一切：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，你不仅能写出更好的脚本，还能将平凡的任务转化为优雅的解决方案。

但还有一件事（也许是五件）。我现在太兴奋了，所以我会再分享五个我经常使用的额外结构：

每个工程师都应该知道的五个额外 Bash 结构

以下是五个额外的结构：

11. 关联数组

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： 假设你将服务器名称映射到它们的 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 server 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，而无需依赖 awk 或 sed 等外部工具。
• 适用于配置、查找和动态组织数据。

12. Heredocs 用于多行输入

是什么： Heredocs 允许在脚本中直接使用多行字符串或输入，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" [email protected]

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）的操作。

13. eval 用于动态命令执行

是什么： eval 命令允许你将动态构建的字符串作为 Bash 命令执行。

示例： 假设你需要执行存储在变量中的命令：

cmd="ls -l"
eval "$cmd"

或者动态设置变量：

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，但如果处理不受信任的输入，eval 的不当使用可能导致安全风险。

14. 子 Shell 用于隔离执行

是什么： 子 Shell 是一个子进程，可以在不影响父 Shell 的情况下执行命令。

示例： 假设你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。
• 适用于运行不污染或修改父环境的隔离操作。

15. 命名管道（FIFO）

是什么： 命名管道（或 FIFO）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： 创建一个命名管道以在进程之间传输数据：

mkfifo my_pipe

# 在一个终端中：写入管道
echo "Hello from process 1" > my_pipe

# 在另一个终端中：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，允许数据流动而无需临时文件。
• 适用于实时处理场景，例如在命令之间传递日志或流数据。

总结

这些额外的结构——关联数组、Heredocs、eval、子 Shell 和命名管道——扩展了你的 Bash 脚本工具包，帮助你应对更复杂的任务。

通过掌握这些结构，你将编写出更优雅、高效且可维护的脚本，轻松应对现实世界中的工程挑战。

祝你编写愉快！ ️