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编写快速安全 Bash 脚本的建议Linux

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[大数据技术 所属分类 大数据技术 | 发布者 店小二04 | 时间 | 作者 红领巾 ] 0人收藏点击收藏

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编程语言

昨天我和一些朋友聊起Bash,我意识到:即使我已经使用Bash十多年了,现在还有一些基础的杂项,我理解的并不是很清晰。 像往常一样,我认为我应该写一个博文。


我们会包含:

一些bash基础知识(“你怎么写一个for循环”)


杂项事宜(“总是引用你的bash变量”)


bash脚本安全提示(“总是使用set -u”)


如果你编写shell脚本,并且你没有阅读这篇文章中其他任何内容,你应该知道有一个shell脚本校验工具(linter),叫做shellcheck。使用它来使您的shell脚本更好!


我们会像讨论编程语言一样讨论bash,因为,怎么说呢,它就是。 这篇文章的目标不是bash编程详解。我不会在bash中做复杂的编程,也真的不计划学习如何去做。 但是,经过今天的思考之后,我认为明确整理下bash编程语言的一些基础知识是有用的。bash编程语言与我使用过的其他编程语言有着很大的不同。


我真的曾认为我已经知道这些东西了,但是通过写这篇文章我依旧学到了一些东西,也许你也会有所收获。


变量赋值


在bash中变量赋值按照下面的方式:


VARIABLE=2

并且你可以使用$VARIABLE(变量名)来引用变量。需要注意的是不要在=运算符的两边放置空格符,比如VARIABLE= 2、VARIABLE = 2、或者VARIABLE =2,这并不是语法错误,但是将会做完全不需要的事情(比如试图运行一个名字为2的程序,并将环境变量VARIABLE设置为空字符串)。


Bash变量并不要求全部大写,但是通常是大写的。


大多数你所使用的bash变量都是字符串。在bash中也有一些数组变量,但我并不是完全理解它们。


使用${}引用变量


有时某些变量,内容为file.txt,并且我想这样使用它:


mv $MYVAR $MYVAR__bak # wrong!

这段代码是无法工作的!它会去查找MYVAR__bak变量,但这并不是一个真实存在的变量。


为了避免类似问题,你需要知道的仅仅是${MYVAR}和$MYVAR是一回事。所以你可以这样运行指令:


mv $MYVAR ${MYVAR}__bak # right!

全局变量,局部变量和环境变量


Bash有3种变量。我一般先想到(可能也是最常用)的是环境变量。


linux上的每个进程实际上都有环境变量(您可以运行env查看当前设置的变量),但在Bash中,它们更易于访问。要查看名为MYVAR的环境变量,可以运行


echo "$MYVAR"

要设置环境变量,您需要使用export关键字:


export MYVAR=2

设置环境变量时,所有子进程将看到该环境变量。所以如果你运行export MYVAR=2; python test.py,python程序将MYVAR设置为2。


第二种变量是全局变量。同样像上面那样赋值。


MYVAR=2

在其他编程语言中他们表现得像全局变量。


还有局部变量,它们的作用域只能存在于bash函数中。 我基本上从来没有使用过这样的函数(不像我写的其他编程语言),我从来没有使用过局部变量。


for循环


以下是我在bash中编写循环的方法。 此循环将从1打印到10。


for i in `seq 1 10` # you can use {1..10} instead of `seq 1 10`

do

echo "$i"

done

如果你想用一行代码写这个循环,可以这样写:


for i in `seq 1 10`; do echo $i; done

我觉得这是不可能记住的(你要怎么记住在 seq 1 10 之后有一个分号,但是在 do 之后却没有了),所以我不会去记它。


你也可以写while循环,但我从来没有这样写过。


有个很酷的事情是你可以遍历另一个命令的输出。seq 1 10 将数字从1到10(每行一个)打印,这个for循环只是提取该输出并遍历它。我就经常用这种方法。


您也可以使用反引号或$()来插入命令的输出。


OUTPUT=`command`

# or

OUTPUT=$(command)

if 语句


在 bash 中的 If 语句是相当让人讨厌去记它。你必须放在这些方括号中,而在方括号之间必须有空格,否则它不起作用。[[ 和 [ 方括号(双/单) 都工作。 这里我们真正进入 bash 的奇怪领域:[ 是一个程序(/usr/bin/[)但 [[ 是 bash 语法。[[ 更好。
if [[ "vulture" = "panda" ]]; then

echo expression evaluated as true

else

echo expression evaluated as false

fi

此外,您可以检查“此文件存在”,“此目录存在”等内容。例如,您可以检查文件 /tmp/awesome.txt 是否存在,如下:


If [[ -e /tmp/awesome.txt ]]; then

echo "awesome"

fi

这通常是有用的,但我必须每次查找语法。


如果您想尝试用命令行,可以使用 test 命令,例如 test -e /tmp/awesome.txt 。 它成功会返回0,否则返回错误。


最后一件事是为什么[[比[好:如果你使用[[,那么你可以使用<做比较,它不会变成文件重定向。
$ [ 3 < 4 ] && echo "true"

bash: 4: No such file or directory

$ [[ 3 < 4 ]] && echo "true"

true

还有一个额外的最后一件关于 if 的事:我今天学到是不需要通过[[或者[去使用 if 语句:任何有效的命令都会工作。 所以你可以这样做

if grep peanuts food-list.txt

then

echo "allergy allert!"

fi

函数不是那么难


在 bash 中定义和调用函数(特别是没有参数)是非常容易的。


my_function () {

echo "This is a function";

}

my_function #调用函数

总是引用你的变量


另一个 bash 技巧:绝不使用一个没有引用的变量。 看看这个看似合理的 shell 脚本:


X="i am awesome"

Y="i are awesome"

if [ $X = $Y ]; then

echo awesome

fi

如果你尝试运行这个脚本,你会得到不可理喻的错误消息 script.sh: line 3: [: too many arguments. 什么?
Bash 解释这个 if 语句为 if [ i am awesome == i are awesome],这是6个字符串 (i, am, awesome, i, are, awesome) 无意义的 if 语句。 正确的写法是

X="i am awesome"

Y="i are awesome"

if [ "$X" = "$Y" ]; then #我放置引号因为我知道bash会背叛我,如果我不放的话

echo awesome

fi

有些情况下,只要使用 $ X 而不是 “$ X” 就可以,但是您可以知道何时可以,何时不行吗? 我肯定不能。 总是引用你的 bash 变量,你会更快乐的。


返回代码, &&, 和 `||



每个 Unix 程序都有一个“返回代码”,它是一个从0到127的整数。0表示成功,其他都意味着失败。 这在 bash 中是有作用的,因为:有时我从命令行运行一个程序,并希望仅在第一个程序成功的情况下运行第二个程序。


你可以用 && 实现!


例如:create_user && make_home_directory。 这将运行 create_user ,检查返回代码,然后仅在返回代码为0时运行 make_home_directory。


这与 create_user; make_home_directory 不同,无论 create_user 的返回代码是什么,都将运行 make_home_directory。


你也可以使用create_user || make_home_directory,只有create_user运行失败才运行make_home_directory 。 这在技术领域中非常巧妙。


后台进程


我不会在此谈及太多关于 job 控制的内容,但是:你可以像下面这样启动后台进程


long_running_command &

如果你后来后悔将进程放到后台,并希望把它带调回前台,你可以用 fg 来做到这一点。 如果不止一个进程,您可以使用 jobs 查看所有后台进程。由于某种原因,fg 需要一个 “job ID”(这就是 jobs 打印输出的)而不是一个 PID。 谁知道 Bash 为什么这样子呢。


另外,如果你在后台运行太多的进程,内置等待命令将等到它们都返回。


说到后悔 - 如果你不小心在错误的终端启动一个进程,Nelson Elhage 有一个很棒的项目叫做 reptyr ,可以保存你的进程并将其移到屏幕会话或者某些其他东西中。


安全选项: set -e


当我编写程序时,通常我会犯错误。 在我使用的大多数编程语言中,当有些程序发生可怕的错误时,程序将退出并告诉我出了什么问题。


在 bash 脚本中,你通常运行很多程序。 有时这些程序将在退出是返回一个表示失败的返回码。 默认情况下,当程序失败时,Bash 将继续运行。


例如,在这个脚本中,Python 将失败(因为我正在尝试运行的文件不存在),然后它会愉快地继续执行并打印 “done”。


python non_existant_file.py

echo "done"

这几乎不是我想要的 - 如果我的脚本中的一个程序失败,我不希望它继续执行,做一些可能是未定义/可疑的事情! 这太可怕了。set -e 将使脚本停止,并阻止任何潜在的破坏。下面是更安全的版本:


set -e # put this at the beginning of your file


python non_existant_file.py

echo "done"

更安全的选项: use set -u


在大多数我所使用的编程语言中,如果我尝试使用未设置的变量我会得到一个错误。这在 Bash 中并不适用!默认的,未设置的变量会被评估为空字符串。下面代码的结果:


rm -rf "$DIRECTORY/*"

在 $DIRECTORY 未设置的情况下,实际上会运行 rm -rf /* 。如果你使用 set -u 选项, bash 会在你尝试使用未设置变量时终止运行并返回失败。


调试选项: use set -x


set -x 将会使得 bash 在实际运行命令之前打印出每个待执行的命令。这对调试真的很有用。


你可以通过 set -o 选项查看所有其他的 bash 选项。


我所见到的人们在实践中所使用的大量 shell 脚本都以 set -eu 或者 set -eux 打头。一切为了安全性!


如果 pipe 的部分失败了,你也可以使用 set -o pipefail 来退出。


使用 shellcheck 检查你的 bash 脚本!


最近我得知有一个 bash linter 可以帮助检测所有这些怪异的漏洞及和更多(潜在的 bug )! 它被称为 shellcheck,你可以使用 apt-get install shellcheck 命令进行安装。


它还有一个网站! https://www.shellcheck.net/。 这里有一个例子,你可以从中查找它所给出的错误码的详细信息。这真的很棒,我很乐意尝试。


Shellcheck 能做的比我知道的 bash 脚本最佳做法要多得多:)。当我看到那些类似我写的哪些例子时,“哇,这真是有道理的,但我从来没有这样想过”。


也有一个 shell 格式化工具,名字是 shfmt ,貌似很有用:https://github.com/mvdan/sh.


bash 是怪异的,但可以记住其中一些怪癖


我认为这些都是我所知道的基本的 bash 怪癖!我想这可能是关于 bash 是一个你不应该使用的可怕的编程语言的批评,以及为什么我们没有一个更不容易混淆的 shell 编程语言,但这并不会带给我多少麻烦。

我只是试图不写非常复杂的 bash 脚本,坚持这里的一些最佳实践,而不必担心太多。无论如何,了解这些奇怪的怪癖是非常有趣的!

如果你喜欢这些,那么人们给我一大堆其他的 bash 资源,我现在就和你分享一下:


defensive bash programming 防御性 bash 编程


来自 Google 的 shell scripting style guide(shell 脚本编码风格指南)。


TLDP 的 advanced bash programming guide(高级 bash 编程指南)


这个 bash 指南和扩展 bash FAQ


一个测试你 bash 水平的命令行挑战游戏


再次,shellcheck 和 shfmt


(如果我们谈及 shell 的替代物,那么我实际上每天使用的 shell 是 Fish,它是完美的。我喜欢 Fish,是因为它优异的代码自动完成功能,但我依然选择用 bash 编写 shell 脚本。


感谢 Mat、Marina、Kamal、Geoffrey、Panashe、@gnomon、和 Iain,他们和我一起探讨 Bash!


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