Shell脚本书写规范
在日常的运维工作中,Shell脚本肯定是必不可少的工作内容。为方便问题排查、脚本执行历史问题追踪、方便大家共同维护,从网上搜罗结合以往的经验教训拟定以下Bash脚本书写规范。欢迎各位同学指正或补充。
- 代码风格规范
- 代码有注释
- 参数要规范
- 环境变量和魔数
- 变量的定义和引用
- 缩进有规矩
- 命名有标准
- 编码要统一
- 执行权限记得加
- 日志和回显
- 太长要分行
- 代码有效率
- 勤用双引号
- 巧用main函数
- 考虑作用域
- 巧用
heredocs
- 学会查路径
- 代码要简短
- 使用新写法
- 其他小tip
代码风格规范
开头有“蛇棒”
所谓shebang其实就是在很多脚本的第一行出现的以”#!”开头的注释,他指明了当我们没有指定解释器的时候默认的解释器,一般可能是下面这样:
#!/bin/bash
当然,解释器有很多种,除了bash之外,我们可以用下面的命令查看本机支持的解释器:
[root@thatsit 00:20:11 ~]# cat /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash
/sbin/nologin
/bin/dash
/bin/tcsh
/bin/csh
/usr/bin/tmux
[root@thatsit 00:28:32 ~]#
当我们直接使用./a.sh
来执行这个脚本的时候,如果没有shebang
,那么它就会默认用$SHELL
指定的解释器,否则就会用shebang
指定的解释器。
不过,上面这种写法可能不太具备适应性,一般我们会用下面的方式来指定:
#!/usr/bin/env bash
代码有注释
注释,显然是一个常识,不过这里还是要再强调一下,这个在shell脚本里尤为重要。因为很多单行的shell命令不是那么浅显易懂,没有注释的话在维护起来会让人尤其的头大。
注释的意义不仅在于解释用途,而在于告诉我们注意事项,就像是一个README。
具体的来说,对于shell脚本,注释一般包括下面几个部分:
- shebang
- 脚本的参数
- 脚本的用途
- 脚本的用法及注意事项
- 脚本试用平台
- 脚本的写作时间,作者,版权等
- 各个函数前的说明注释
- 一些较复杂的单行命令注释
简单脚本头样例
#!/bin/bash
#########################################################
# Function :Rotate application logs #
# Platform :All Linux Based Platform #
# Version :1.0 #
# Date :2017-07-28 #
# Author :Stephen.Shi #
# Contact :sp@meitu.com #
# Company :MeiTu #
#########################################################
参数要规范
这一点很重要,当我们的脚本需要接受参数的时候,我们一定要先判断参数是否合乎规范,并给出合适的回显,方便使用者了解参数的使用。
最少,最少,我们至少得判断下参数的个数吧:
- args judgement 姿势1
if [[ $# != 2 ]];then
echo "Parameter incorrect."
exit 1
fi
- args judgement 姿势2
# Uasge
help_msg(){
echo "Usage: $0 <server_group_to_operate>"
}
# arg judge
if [[ $# -ne 1 ]]
then
help_msg
else
xxoo_func
fi
环境变量和魔数
一般情况下我们会将一些重要的环境变量定义在开头,确保这些变量的存在。
source /etc/profile
export PATH="/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/apps/bin/"
这种定义方式有一个很常见的用途,最典型的应用就是,当我们本地安装了很多java版本时,我们可能需要指定一个java来用。那么这时我们就会在脚本开头重新定义JAVA_HOME
以及PATH
变量来进行控制。
同时,一段好的代码通常是不会有很多硬编码在代码里的“魔数”的。如果一定要有,通常是用一个变量的形式定义在开头,然后调用的时候直接调用这个变量,这样方便日后的修改。
变量的定义和引用
变量的定义和引用需要遵循一定的规范:
- 名称长的变量尽量使用驼峰写法或者使用小写字母+下划线的方式进行命名
- 常量的定义推荐使用大写字母进行命名
- 在引用变量时为了避免不必要的麻烦,尽量使用${变量名}的方式进行引用
变量名引用的坑的样例
[root@thatsit scripts]$ cat var_test.sh
#!/bin/bash
xx="heiheihei"
xx_="123"
oo="666"
echo $xx$oo
echo "----"
echo $xx_$oo
echo "----"
echo ${xx}_${oo}
[root@thatsit scripts]$ sh var_test.sh
heiheihei666
----
123666
----
heiheihei_666
[root@thatsit scripts]$
缩进有规矩
对于shell脚本,缩进是个大问题。因为很多需要缩进的地方(比如if,for语句)都不长,所有很多人都懒得去缩进,而且很多人不习惯用函数,导致缩进功能被弱化。
其实正确的缩进是很重要的,尤其是在写函数的时候,否则我们在阅读的时候很容易把函数体跟直接执行的命令搞混。
常见的缩进方法主要有”soft tab”和”hard tab”两种。
- 所谓soft tab就是使用n个空格进行缩进(n通常是2或4)
- 所谓hard tab当然就是指真实的”\t”字符,这里不去撕哪种方式最好,只能说各有各的优劣。反正我习惯用四个空格(美剧《硅谷》中的男主执着于用tab,并因此跟习惯使用空格的女友分手,哈哈)。
命名有标准
所谓命名规范,基本包含下面这几点:
- 文件名规范,以.sh结尾,方便识别
- 通过脚本名称最好能够直接读出脚本的用途,比如常用xx服务的启动脚本可命名为
start_xx.sh
,oo服务的监控脚本可命名为oo_monit.sh
,告警脚本可名称为abc_alert.sh
- 变量名字要有含义,不要拼错,尽量使用英文,可能显得更专业(ps:逼格高)一点,哈哈
- 统一命名风格,用驼峰或者下划线连接,推荐使用小写字母加下划线的方式
编码要统一
在写脚本的时候尽量使用UTF-8编码,能够支持中文等一些奇奇怪怪的字符。
尽管脚本中可以写中文,但是在写注释以及打log的时候还是尽量英文,毕竟有些机器还是没有直接支持中文的,打出来可能会有乱码。
执行权限记得加
小点,却非常重要;不加执行权限经常会导致无法直接执行,尤其是init脚本等。
日志和回显
日志的重要性不必多说,能够方便我们回头纠错,在大型的项目里是非常重要的。
如果这个脚本是供用户直接在命令行使用的,那么我们最好还要能够在执行时实时回显执行过程,方便用户掌控。
有时候为了提高用户体验,可以回显中添加一些特效,比如颜色啊,闪烁啊之类的,具体可以参考ANSI/VT100 Control sequences这篇文章的介绍。
注意:
- 一些debug级别的信息,在脚本调试结束后需要关闭。
- 日志输出要带时间、要带时间、带时间,在写定时任务用的脚本时尤为重要。
日志的输出推荐使用tee -a ${log_file}的方式,可以直接在main函数入口处添加日志输出。
- 脚本日志输出样例
logfile="/var/log/log_clean.log"
# define functions
function xx(){
echo "xx"
}
function oo(){
echo "oo"
}
# define main function
function main(){
xx
oo
}
# invoke main function
main|tee -a ${logfile}
太长要分行
在调用某些程序的时候,参数可能会很长,这时候为了保证较好的阅读体验,我们可以用反斜杠来分行:
./configure \
–prefix=/usr \
–sbin-path=/usr/sbin/nginx \
–conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \
注意在反斜杠前有个空格。
代码有效率
在使用命令的时候要了解命令的具体做法,尤其当数据处理量大的时候,要时刻考虑该命令是否会影响效率。
比如下面的两个sed命令:
sed -n '1p' file
sed -n '1p;1q' file
他们的作用一样,都是获取文件的第一行。但是第一条命令会读取整个文件,而第二条命令只读取第一行。当文件很大的时候,仅仅是这样一条命令不一样就会造成巨大的效率差异。
当然,这里只是为了举一个例子,这个例子真正正确的用法应该是使用head -1 file
命令。
勤用双引号
几乎所有的大佬都推荐在使用$
来获取变量的时候最好加上双引号。
不加上双引号在很多情况下都会造成很大的麻烦,为什么呢?举一个例子:
#!/bin/sh
#已知当前文件夹有一个a.sh的文件
var="*.sh"
echo $var
echo "$var"
他的运行结果如下:
a.sh
*.sh
为啥会这样呢?其实可以解释为他执行了下面的命令:
echo *.sh
echo "*.sh"
在很多情况下,在将变量作为参数的时候,一定要注意上面这一点,仔细体会其中的差异。上面只是一个非常小的例子,实际应用的时候由于这个细节导致的问题实在是太多了。
巧用main函数
我们知道,像java,C这样的编译型语言都会有一个函数入口,这种结构使得代码可读性很强,我们知道哪些直接执行,那些是函数。但是脚本不一样,脚本属于解释性语言,从第一行直接执行到最后一行,如果在这当中命令与函数糅杂在一起,那就非常难读了。
各位同学应该都写过python,因此大家都知道一个合乎标准的python脚本大体上至少是这样的:
#!/usr/bin/env python
def func1():
pass
def func2():
pass
if __name__=='__main__':
func1()
func2()
他用一个很巧妙的方法实现了我们习惯的main函数,使得代码可读性更强。
在shell中,我们也有类似的小技巧:
#!/usr/bin/bash
func1(){
#do sth
}
func2(){
#do sth
}
main(){
func1
func2
}
main "$@"
我们可以采用这种写法,同样实现类似的main函数,使得脚本的结构化程度更好。
另外在传递参数的时候可能会遇到参数接收位置的变化,记得使用shift
函数。
考虑作用域
shell中默认的变量作用域都是全局的,比如下面的脚本:
#!/usr/bin/env bash
var=1
func(){
var=2
}
func
echo $var
他的输出结果就是2而不是1,这样显然不符合我们的编码习惯,很容易造成一些问题。
因此,相比直接使用全局变量,我们最好使用local
readonly
这类的命令,其次我们可以使用declare
来声明变量。这些方式都比使用全局方式定义要好。
巧用heredocs
所谓heredocs,也可以算是一种多行输入的方法,即在”<<”后定一个标识符,接着我们可以输入多行内容,直到再次遇到标识符为止。
使用heredocs,我们可以非常方便的生成一些模板文件:
cat>>/etc/rsyncd.conf << EOF
log file = /usr/local/logs/rsyncd.log
transfer logging = yes
log format = %t %a %m %f %b
syslog facility = local3
EOF
学会查路径
很多情况下,我们会先获取当前脚本的路径,然后一这个路径为基准,去找其他的路径。通常我们是直接用pwd以期获得脚本的路径。
不过其实这样是不严谨的,pwd获得的是当前shell的执行路径,而不是当前脚本的执行路径。
正确的做法应该是下面这两种:
script_dir=$(cd $(dirname $0) && pwd)
script_dir=$(dirname $(readlink -f $0 ))
应当先cd进当前脚本的目录然后再pwd,或者直接读取当前脚本的所在路径;之前在编写nginx配置更新脚本的时候就遇到了这个操作姿势的坑。
代码要简短
这里的简短不单单是指代码长度,而是只用到的命令数。原则上我们应当做到,能一条命令解决的问题绝不用两条命令解决。这不仅牵涉到代码的可读性,而且也关乎代码的执行效率。
最最经典的例子如下:
cat /etc/passwd | grep root
grep root /etc/passwd
cat命令最为人不齿的用法就是这样,用的没有任何意义,明明一条命令可以解决,他非得加根管道;并且在处理大文件的时候第一种方式的效率会比较低。
使用新写法
这里的新写法不是指有多厉害,而是指我们可能更希望使用较新引入的一些语法,更多是偏向代码风格的,比如
- 尽量使用
func(){}
来定义函数,而不是func{}
- 尽量使用
[[]]
来代替[]
- 尽量使用
$()
将命令的结果赋给变量,而不是反引号 - 在复杂的场景下尽量使用
printf
代替echo
进行回显 - 事实上,这些新写法很多功能都比旧的写法要强大,用的时候就知道了。
其他小tip
考虑到还有很多零碎的点,就不一一展开了,这里简单提一提。
- 路径尽量保持绝对路径,绝多路径不容易出错,如果非要用相对路径,最好用./修饰
- 优先使用bash的变量替换代替awk sed,这样更加简短
- 简单的if尽量使用
&&
和||
,写成单行。比如[[ x > 2]] && echo x
- 当export变量时,尽量加上子脚本的namespace,保证变量不冲突
- 会使用trap捕获信号,并在接受到终止信号时执行一些收尾工作
- 使用
mktemp
生成临时文件或文件夹 - 利用
/dev/null
过滤不友好的输出信息 - 会利用命令的返回值判断命令的执行情况
- 使用文件前要判断文件是否存在,否则做好异常处理
- 不要处理
ls
后的数据(比如ls -l | awk '{ print $8 }'
),ls的结果非常不确定,并且平台有关 - 读取文件时不要使用for loop而要使用while read
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