超越基础：Shell脚本高级技巧与错误处理
掌握了Shell脚本的基础后，是时候迈向更高层次——编写健壮、高效且可维护的脚本。
函数与模块化：如何编写可复用的函数
当脚本变得复杂时，重复代码会降低可读性和维护性。函数可以将代码模块化，提高复用性。
定义和调用函数
函数定义无需特别关键字，直接写函数名和代码块：
bash">#!/bin/bash
# 定义函数
say_hello() {
echo "Hello, $1!"
}
# 调用函数
say_hello "Alice"
say_hello "Bob"
输出：
Hello, Alice!
Hello, Bob!
- $1 是函数的第一个参数，类似脚本中的命令行参数。
带返回值的函数
Shell函数返回值通常通过全局变量或退出码实现：
bash">#!/bin/bash
add_numbers() {
local SUM=$(( $1 + $2 ))
echo $SUM # 输出结果
}
RESULT=$(add_numbers 3 5)
echo "3 + 5 = $RESULT"
输出：3 + 5 = 8
模块化实践
将常用功能封装成函数，并保存到外部文件（如 utils.sh），然后在脚本中引入：
bash"># utils.sh
log() {
echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $1" >> /var/log/script.log
}
bash">#!/bin/bash
source ./utils.sh
log "脚本开始执行"
echo "做一些工作..."
log "脚本结束"
通过 source 或 .引入外部文件，实现代码复用。
错误处理：退出码、trap和日志
生产环境的脚本必须能处理错误，避免因异常导致系统混乱。
使用退出码
每个命令执行后都有一个退出码（0 表示成功，非 0 表示失败），可用 $? 检查：
bash">#!/bin/bash
ls /nonexistent
if [ $? -ne 0 ]; then
echo "错误：目录不存在"
exit 1 # 非零退出码表示脚本失败
fi
trap捕获信号
trap 命令可捕获中断信号（如Ctrl+C）或脚本退出时的状态：
bash">#!/bin/bash
cleanup() {
echo "脚本被中断，正在清理..."
# 清理临时文件等
exit 1
}
trap cleanup INT TERM # 捕获中断和终止信号
echo "运行中，按Ctrl+C测试"
sleep 100
按Ctrl+C后，脚本会执行 cleanup 函数。
记录错误日志
将错误信息记录到日志文件，便于排查问题：
bash">#!/bin/bash
LOG_FILE="/var/log/script_errors.log"
log_error() {
echo "$(date) - ERROR: $1" >> "$LOG_FILE"
}
ls /nonexistent 2>/dev/null || log_error "无法访问目录"
echo "继续执行..."
- 2>/dev/null：屏蔽标准错误输出。
- ||：前命令失败时执行后命令。
脚本优化：提高性能的最佳实践
高效的脚本不仅功能强大，还要运行迅速且资源占用低。
1. 减少外部命令调用
频繁调用外部命令（如 grep、awk）会增加开销，尽量使用Shell内置功能：
bash"># 低效
COUNT=$(ls -l | wc -l)
# 高效
files=( * )
COUNT=${#files[@]}
2. 并行执行
对于耗时任务，使用后台进程（&）并行运行：
bash">#!/bin/bash
task() {
echo "任务 $1 開始"
sleep 2
echo "任務 $1 完成"
}
task 1 &
task 2 &
wait # 等待所有后台任务完成
3. 避免冗余操作
缓存重复使用的结果：
bash">#!/bin/bash
# 每次调用date都重新计算
for i in {1..3}; do
echo "$(date) - 循环 $i"
done
# 优化：只计算一次
NOW=$(date)
for i in {1..3}; do
echo "$NOW - 循环 $i"
done
实战案例：自动化用户管理
以下是一个完整的用户管理脚本，包含创建、删除用户和权限设置功能。
bash">#!/bin/bash
LOG_FILE="/var/log/user_management.log"
USERNAME=""
ACTION=""
# 函数：记录日志
log() {
echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $1" >> "$LOG_FILE"
}
# 函数：检查用户是否存在
check_user() {
if id "$1" &>/dev/null; then
return 0 # 用户存在
else
return 1
fi
}
# 函数：创建用户
create_user() {
if check_user "$1"; then
log "用户 $1 已存在"
echo "用户 $1 已存在"
else
useradd -m "$1" && echo "用户 $1 创建成功" || log "创建用户 $1 失败"
passwd "$1" # 设置密码
chmod 700 "/home/$1" # 设置权限
log "用户 $1 创建并配置完成"
fi
}
# 函数：删除用户
delete_user() {
if check_user "$1"; then
userdel -r "$1" && echo "用户 $1 删除成功" || log "删除用户 $1 失败"
log "用户 $1 已删除"
else
echo "用户 $1 不存在"
log "尝试删除不存在的用户 $1"
fi
}
# 主逻辑
if [ $# -ne 2 ]; then
echo "用法：$0 {create|delete} 用户名"
exit 1
fi
ACTION=$1
USERNAME=$2
case $ACTION in
create) create_user "$USERNAME";;
delete) delete_user "$USERNAME";;
*) echo "无效操作：$ACTION"; exit 1;;
esac
exit 0
使用方法
- 创建用户：./user_manage.sh create testuser
- 删除用户：./user_manage.sh delete testuser
功能亮点
- 模块化：将创建和删除逻辑封装为函数。
- 错误处理：检查用户是否存在，记录失败日志。
- 安全性：设置合理的目录权限。
