如何使用zx编写shell脚本
前言
在这篇文章中,我们将学习谷歌的zx库提供了什么,以及我们如何使用它来用Node.js编写shell
脚本。然后,我们将学习如何通过构建一个命令行工具来使用zx的功能,帮助我们为新的Node.js项目引导配置。
编写Shell脚本的问题
创建一个由Bash或者zsh执行的shell脚本,是自动化重复任务的好方法。Node.js似乎是编写shell脚本的理想选择,因为它为我们提供了许多核心模块,并允许我们导入任何我们选择的库。它还允许我们访问JavaScript提供的语言特性和内置函数。
如果你尝试编写运行在Node.js中的shell脚本,你会发现这没有你想象中的那么顺利。你需要为子进程编写特殊的处理程序,注意转义命令行参数,然后最终与stdout
(标准输出)和stderr
(标准错误)打交道。这不是特别直观,而且会使shell
脚本变得相当笨拙。
Bash shell脚本语言是编写shell脚本的普遍选择。不需要编写代码来处理子进程,而且它有内置的语言特性来处理stdout
和stderr
。但是用Bash编写shell脚本也不是那么容易。语法可能相当混乱,使得它实现逻辑,或者处理诸如提示用户输入的事情非常困难。
谷歌的zx库有助于让使用Node.js编写的shell脚本变得高效和舒适。
前置条件
往下阅读之前,有几个前置条件需要遵循:
- 理想情况下,你应该熟悉JavaScript和Node.js的基础知识。
- 你需要适应在终端中运行命令。
- 你需要安装
Node.js >= v14.13.1
。
本文中的所有代码都可以从GitHub上获得。
zx如何运作
Google的zx提供了创建子进程的函数,以及处理这些进程的stdout
和stderr
的函数。我们将使用的主要函数是$
函数。下面是它的一个实际例子:
import { $ } from "zx";
await $`ls`;
下面是执行上述代码的输出:
$ ls
bootstrap-tool
hello-world
node_modules
package.json
README.md
typescript
上面的例子中的JavaScript语法可能看起来有点古怪。它使用了一种叫做带标签的模板字符串的语言特性。它在功能上与编写await $("ls")
相同。
谷歌的zx提供了其他几个实用功能,使编写shell脚本更容易。比如:
cd()
。允许我们更改当前工作目录。question()
。这是Node.js readline模块的包装器。它使提示用户输入变得简单明了。
除了zx提供的实用功能外,它还为我们提供了几个流行的库,比如:
- chalk。这个库允许我们为脚本的输出添加颜色。
- minimist。一个解析命令行参数的库。然后它们在
argv
对象下被暴露出来。 - fetch。Fetch API的Node.js实现。我们可以用它来进行HTTP请求。
- fs-extra。一个暴露Node.js核心
fs
模块的库,以及一些额外的方法,使其更容易与文件系统一起工作。
现在我们知道了zx给了我们什么,让我们用它创建第一个shell脚本。
zx如何使用
首先,我们先创建一个新项目:
mkdir zx-shell-scripts
cd zx-shell-scripts
npm init --yes
然后安装zx库:
npm install --save-dev zx
注意:zx的文档建议用npm全局安装该库。通过将其安装为我们项目的本地依赖,我们可以确保zx总是被安装,并控制shell脚本使用的版本。
顶级await
为了在Node.js中使用顶级await
,也就是await
位于async
函数的外部,我们需要在ES模块的模式下编写代码,该模式支持顶级await
。
我们可以通过在package.json
中添加"type": "module"
来表明项目中的所有模块都是ES模块。或者我们可以将单个脚本的文件扩展名设置为.mjs
。在本文的例子中,我们将使用.mjs
文件扩展名。
运行命令并捕获输出
创建一个新脚本,将其命名为hello-world.mjs
。我们将添加一个Shebang行,它告诉操作系统(OS)的内核要用node
程序运行该脚本:
#! /usr/bin/env node
然后,我们添加一些代码,使用zx来运行命令。
在下面的代码中,我们运行命令执行ls
程序。ls
程序将列出当前工作目录(脚本所在的目录)中的文件。我们将从命令的进程中捕获标准输出,将其存储在一个变量中,然后打印到终端:
// hello-world.mjs
import { $ } from "zx";
const output = (await $`ls`).stdout;
console.log(output);
注意:zx文档建议把/usr/bin/env zx
放在我们脚本的shebang行中,但我们用/usr/bin/env node
代替。这是因为我们已经安装zx,并作为项目的本地依赖。然后我们明确地从zx包中导入我们想要使用的函数和对象。这有助于明确我们脚本中使用的依赖来自哪里。
我们使用chmod
来让脚本可执行:
chmod u+x hello-world.mjs
运行项目:
./hello-world.mjs
可以看到如下输出:
$ ls
hello-world.mjs
node_modules
package.json
package-lock.json
README.md
hello-world.mjs
node_modules
package.json
package-lock.json
README.md
你会注意到:
- 我们运行的命令(
ls
)被包含在输出中。 - 命令的输出显示两次。
- 在输出的末尾多了一个新行。
zx默认以verbose
模式运行。它将输出你传递给$
函数的命令,同时也输出该命令的标准输出。我们可以通过在运行ls
命令前加入以下一行代码来改变这种行为:
$.verbose = false;
大多数命令行程序,如ls
,会在其输出的结尾处输出一个新行字符,以使输出在终端中更易读。这对可读性有好处,但由于我们要将输出存储在一个变量中,我们不希望有这个额外的新行。我们可以用JavaScript String#trim()
函数把它去掉:
- const output = (await $`ls`).stdout;
+ const output = (await $`ls`).stdout.trim();
再次运行脚本,结果看起来好很多:
hello-world.mjs
node_modules
package.json
package-lock.json
引入TypeScript
如果我们想在TypeScript中编写使用zx的shell脚本,有几个微小的区别我们需要加以说明。
注意:TypeScript编译器提供了大量的配置选项,允许我们调整它如何编译我们的TypeScript代码。考虑到这一点,下面的TypeScript配置和代码是为了在大多数TypeScript版本下工作。
首先,安装需要运行TypeScript代码的依赖:
npm install --save-dev typescript ts-node
ts-node
包提供了一个TypeScript执行引擎,让我们能够转译和运行TypeScript代码。
需要创建tsconfig.json
文件包含下面的配置:
{
"compilerOptions": {
"target": "es2017",
"module": "commonjs"
}
}
创建新的脚本,并命名为hello-world-typescript.ts
。首先,添加Shebang行,告诉OS内核使用ts-node
程序来运行我们的脚本:
#! ./node_modules/.bin/ts-node
为了在我们的TypeScript代码中使用await
关键字,我们需要把它包装在一个立即调用函数表达式(IIFE)中,正如zx文档所建议的那样:
// hello-world-typescript.ts
import { $ } from "zx";
void (async function () {
await $`ls`;
})();
然后需要让脚本可执行:
chmod u+x hello-world-typescript.ts
运行脚本:
./hello-world-typescript.ts
可以看到下面的输出:
$ ls
hello-world-typescript.ts
node_modules
package.json
package-lock.json
README.md
tsconfig.json
在TypeScript中用zx编写脚本与使用JavaScript相似,但需要对我们的代码进行一些额外的配置和包装。
构建项目启动工具
现在我们已经学会了用谷歌的zx编写shell脚本的基本知识,我们要用它来构建一个工具。这个工具将自动创建一个通常很耗时的过程:为一个新的Node.js项目的配置提供引导。
我们将创建一个交互式shell脚本,提示用户输入。它还将使用zx内置的chalk
库,以不同的颜色高亮输出,并提供一个友好的用户体验。我们的shell脚本还将安装新项目所需的npm包,所以它已经准备好让我们立即开始开发。
准备开始
首先创建一个名为bootstrap-tool.mjs
的新文件,并添加shebang行。我们还将从zx
包中导入我们要使用的函数和模块,以及Node.js核心path
模块:
#! /usr/bin/env node
// bootstrap-tool.mjs
import { $, argv, cd, chalk, fs, question } from "zx";
import path from "path";
与我们之前创建的脚本一样,我们要使我们的新脚本可执行:
chmod u+x bootstrap-tool.mjs
我们还将定义一个辅助函数,用红色文本输出一个错误信息,并以错误退出代码1退出Node.js进程:
function exitWithError(errorMessage) {
console.error(chalk.red(errorMessage));
process.exit(1);
}
当我们需要处理一个错误时,我们将通过我们的shell脚本在各个地方使用这个辅助函数。
检查依赖
我们要创建的工具需要使用三个不同程序来运行命令:git
、node
和npx
。我们可以使用which库来帮助我们检查这些程序是否已经安装并可以使用。
首先,我们需要安装which
:
npm install --save-dev which
然后引入它:
import which from "which";
然后创建一个使用它的checkRequiredProgramsExist
函数:
async function checkRequiredProgramsExist(programs) {
try {
for (let program of programs) {
await which(program);
}
} catch (error) {
exitWithError(`Error: Required command ${error.message}`);
}
}
上面的函数接受一个程序名称的数组。它循环遍历数组,对每个程序调用which
函数。如果which
找到了程序的路径,它将返回该程序。否则,如果该程序找不到,它将抛出一个错误。如果有任何程序找不到,我们就调用exitWithError
辅助函数来显示一个错误信息并停止运行脚本。
我们现在可以添加一个对checkRequiredProgramsExist
的调用,以检查我们的工具所依赖的程序是否可用:
await checkRequiredProgramsExist(["git", "node", "npx"]);
添加目标目录选项
由于我们正在构建的工具将帮助我们启动新的Node.js项目,因此我们希望在项目的目录中运行我们添加的任何命令。我们现在要给脚本添加一个 --directory
命令行参数。
zx
内置了minimist包,它能够解析传递给脚本的任何命令行参数。这些被解析的命令行参数被zx
包作为argv
提供:
让我们为名为directory
的命令行参数添加一个检查:
let targetDirectory = argv.directory;
if (!targetDirectory) {
exitWithError("Error: You must specify the --directory argument");
}
如果directory
参数被传递给了我们的脚本,我们要检查它是否是已经存在的目录的路径。我们将使用fs-extra
提供的fs.pathExists
方法:
targetDirectory = path.resolve(targetDirectory);
if (!(await fs.pathExists(targetDirectory))) {
exitWithError(`Error: Target directory '${targetDirectory}' does not exist`);
}
如果目标路径存在,我们将使用zx
提供的cd
函数来切换当前的工作目录:
cd(targetDirectory);
如果我们现在在没有--directory
参数的情况下运行脚本,我们应该会收到一个错误:
$ ./bootstrap-tool.mjs
Error: You must specify the --directory argument
检查全局Git设置
稍后,我们将在项目目录下初始化一个新的 Git 仓库,但首先我们要检查 Git 是否有它需要的配置。我们要确保提交会被GitHub等代码托管服务正确归类。
为了做到这一点,这里创建一个getGlobalGitSettingValue
函数。它将运行 git config
命令来检索Git配置设置的值:
async function getGlobalGitSettingValue(settingName) {
$.verbose = false;
let settingValue = "";
try {
settingValue = (
await $`git config --global --get ${settingName}`
).stdout.trim();
} catch (error) {
// Ignore process output
}
$.verbose = true;
return settingValue;
}
你会注意到,我们正在关闭zx默认设置的verbose
模式。这意味着,当我们运行git config
命令时,该命令和它发送到标准输出的任何内容都不会被显示。我们在函数的结尾处将verbose
模式重新打开,这样我们就不会影响到我们稍后在脚本中添加的任何其他命令。
现在我们添加checkGlobalGitSettings
函数,该函数接收Git设置名称组成的数组。它将循环遍历每个设置名称,并将其传递给getGlobalGitSettingValue
函数以检索其值。如果设置没有值,将显示警告信息:
async function checkGlobalGitSettings(settingsToCheck) {
for (let settingName of settingsToCheck) {
const settingValue = await getGlobalGitSettingValue(settingName);
if (!settingValue) {
console.warn(
chalk.yellow(`Warning: Global git setting '${settingName}' is not set.`)
);
}
}
}
让我们给checkGlobalGitSettings
添加一个调用,检查user.name
和user.email
的Git设置是否已经被设置:
await checkGlobalGitSettings(["user.name", "user.email"]);
初始化Git仓库
我们可以通过添加以下命令在项目目录下初始化一个新的 Git 仓库:
await $`git init`;
生成package.json
每个Node.js项目都需要package.json
文件。这是我们为项目定义元数据的地方,指定项目所依赖的包,以及添加实用的脚本。
在我们为项目生成package.json
文件之前,我们要创建几个辅助函数。第一个是readPackageJson
函数,它将从项目目录中读取package.json
文件:
async function readPackageJson(directory) {
const packageJsonFilepath = `${directory}/package.json`;
return await fs.readJSON(packageJsonFilepath);
}
然后我们将创建一个writePackageJson
函数,我们可以用它来向项目的package.json
文件写入更改:
async function writePackageJson(directory, contents) {
const packageJsonFilepath = `${directory}/package.json`;
await fs.writeJSON(packageJsonFilepath, contents, { spaces: 2 });
}
我们在上面的函数中使用的fs.readJSON
和fs.writeJSON
方法是由fs-extra
库提供的。
在定义了package.json
辅助函数后,我们可以开始考虑package.json
文件的内容。
Node.js支持两种模块类型:
- CommonJS Modules (CJS)。使用
module.exports
来导出函数和对象,在另一个模块中使用require()
加载它们。 - ECMAScript Modules (ESM)。使用
export
来导出函数和对象,在另一个模块中使用import
加载它们。
Node.js生态系统正在逐步采用ES模块,这在客户端JavaScript中是很常见的。当事情处于过渡阶段时,我们需要决定我们的Node.js项目默认使用CJS模块还是ESM模块。让我们创建一个promptForModuleSystem
函数,询问这个新项目应该使用哪种模块类型:
async function promptForModuleSystem(moduleSystems) {
const moduleSystem = await question(
`Which Node.js module system do you want to use? (${moduleSystems.join(
" or "
)}) `,
{
choices: moduleSystems,
}
);
return moduleSystem;
}
上面函数使用的question
函数由zx提供。
现在我们将创建一个getNodeModuleSystem
函数,以调用 promptForModuleSystem
函数。它将检查所输入的值是否有效。如果不是,它将再次询问:
async function getNodeModuleSystem() {
const moduleSystems = ["module", "commonjs"];
const selectedModuleSystem = await promptForModuleSystem(moduleSystems);
const isValidModuleSystem = moduleSystems.includes(selectedModuleSystem);
if (!isValidModuleSystem) {
console.error(
chalk.red(
`Error: Module system must be either '${moduleSystems.join(
"' or '"
)}'\n`
)
);
return await getNodeModuleSystem();
}
return selectedModuleSystem;
}
现在我们可以通过运行npm init
命令生成我们项目的package.json
文件:
await $`npm init --yes`;
然后我们将使用readPackageJson
辅助函数来读取新创建的package.json
文件。我们将询问项目应该使用哪个模块系统,并将其设置为packageJson
对象中的type
属性值,然后将其写回到项目的package.json
文件中:
const packageJson = await readPackageJson(targetDirectory);
const selectedModuleSystem = await getNodeModuleSystem();
packageJson.type = selectedModuleSystem;
await writePackageJson(targetDirectory, packageJson);
提示:当你用--yes
标志运行npm init
时,要想在package.json
中获得合理的默认值,请确保你设置了npminit-*
的配置设置。
安装所需项目依赖
为了使运行我们的启动工具后能够轻松地开始项目开发,我们将创建一个 promptForPackages
函数,询问要安装哪些npm
包:
async function promptForPackages() {
let packagesToInstall = await question(
"Which npm packages do you want to install for this project? "
);
packagesToInstall = packagesToInstall
.trim()
.split(" ")
.filter((pkg) => pkg);
return packagesToInstall;
}
为了防止我们在输入包名时出现错别字,我们将创建一个identifyInvalidNpmPackages
函数。这个函数将接受一个npm包名数组,然后运行npm view
命令来检查它们是否存在:
async function identifyInvalidNpmPackages(packages) {
$.verbose = false;
let invalidPackages = [];
for (const pkg of packages) {
try {
await $`npm view ${pkg}`;
} catch (error) {
invalidPackages.push(pkg);
}
}
$.verbose = true;
return invalidPackages;
}
让我们创建一个getPackagesToInstall
函数,使用我们刚刚创建的两个函数:
async function getPackagesToInstall() {
const packagesToInstall = await promptForPackages();
const invalidPackages = await identifyInvalidNpmPackages(packagesToInstall);
const allPackagesExist = invalidPackages.length === 0;
if (!allPackagesExist) {
console.error(
chalk.red(
`Error: The following packages do not exist on npm: ${invalidPackages.join(
", "
)}\n`
)
);
return await getPackagesToInstall();
}
return packagesToInstall;
}
如果有软件包名称不正确,上面的函数将显示一个错误,然后再次询问要安装的软件包。
一旦我们得到需要安装的有效包列表,就可以使用npm install
命令来安装它们:
const packagesToInstall = await getPackagesToInstall();
const havePackagesToInstall = packagesToInstall.length > 0;
if (havePackagesToInstall) {
await $`npm install ${packagesToInstall}`;
}
为工具生成配置
创建项目配置是我们用项目启动工具自动完成的最佳事项。首先,让我们添加一个命令来生成一个.gitignore
文件,这样我们就不会意外地提交我们不希望在Git仓库中出现的文件:
await $`npx gitignore node`;
上面的命令使用gitignore包,从GitHub的gitignore模板中拉取Node.js的.gitignore
文件。
为了生成我们的EditorConfig、Prettier和ESLint配置文件,我们将使用一个叫做Mrm的命令行工具。
全局安装我们需要的mrm
依赖项:
npm install --global mrm mrm-task-editorconfig mrm-task-prettier mrm-task-eslint
然后添加mrm
命令行生成配置文件:
await $`npx mrm editorconfig`;
await $`npx mrm prettier`;
await $`npx mrm eslint`;
Mrm负责生成配置文件,以及安装所需的npm包。它还提供了大量的配置选项,允许我们调整生成的配置文件以符合我们的个人偏好。
生成README
我们可以使用我们的readPackageJson
辅助函数,从项目的package.json
文件中读取项目名称。然后我们可以生成一个基本的Markdown格式的README,并将其写入README.md
文件中:
const { name: projectName } = await readPackageJson(targetDirectory);
const readmeContents = `# ${projectName}
...
`;
await fs.writeFile(`${targetDirectory}/README.md`, readmeContents);
在上面的函数中,我们正在使用fs-extra
暴露的fs.writeFile
的promise变量。
提交项目骨架
最后,是时候提交我们用git
创建的项目骨架了:
await $`git add .`;
await $`git commit -m "Add project skeleton"`;
然后我们将显示一条消息,确认我们的新项目已经成功启动:
console.log(
chalk.green(
`\n️ The project ${projectName} has been successfully bootstrapped!\n`
)
);
console.log(chalk.green(`Add a git remote and push your changes.`));
启动新项目
现在我们可以使用我们创建的工具来启动一个新的项目:
mkdir new-project
./bootstrap-tool.mjs --directory new-project
并观看我们所做的一切。
总结
在这篇文章中,我们已经学会了如何在Node.js中借助Google的zx库来创建强大的shell脚本。我们使用了它提供的实用功能和库来创建一个灵活的命令行工具。
到目前为止,我们所构建的工具只是一个开始。这里有一些功能点子,你可能想尝试自己添加:
- 自动创建目标目录。如果目标目录还不存在,则提示用户并询问他们是否想要为他们创建该目录。
- 开源卫生。问问用户他们是否在创建一个将是开源的项目。如果是的话,运行命令来生成许可证和贡献者文件。
- 自动创建GitHub上的仓库。添加使用GitHub CLI的命令,在GitHub上创建一个远程仓库。一旦用Git提交了初始骨架,新项目就可以被推送到这个仓库。
本文中的所有代码都可以在GitHub上找到。
- 本文译自:https://www.sitepoint.com/google-zx-write-node-shell-scripts/
- 作者:Simon Plenderleith
以上就是本文的所有内容。如果对你有所帮助,欢迎点赞、收藏、转发~
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