shell软件工具设计的原则_转

Posted 2020-08-25 yuxi_o

随着时间的流逝，人们开发出了一套设计与编写软件工具的原则。在本书用来解决问题的程序中，你将会看到这些原则的应用示例。好的软件工具应该具备下列特点：
一次做好一件事
在很多方面，这都是最重要的原则。若程序只做一件事，那么无论是设计、编写、调试、维护，以及生成文件都会容易得多。举例来说，对于用来查找文件中是否有符合样式的grep程序，不应该指望用它来执行算术运算。
这个原则的结果，自然就是会不断产生出更小、更专用于特定功能的程序，就像专业木匠的工具箱里，永远会有一堆专为特定用途所设计的工具。
处理文本行，不要处理二进制数据
文本行是UNIX的通用格式。当你在编写自己的工具程序时便会发现，内含文本行的数据文件很好处理，你可以用任何唾手可得的文本编辑器来编辑它，也可以让这些数据在网络与各种机器架构之间传输。使用文本文件更有助于任何自定义工具与现存的UNIX程序之间的结合。
使用正则表达式
正则表达式（regular expression）是很强的文本处理机制。了解它的运作模式并加以使用，可适度简化编写命令脚本（script）的工作。
此外，虽然正则表达式多年来在工具与UNIX版本上不断在变化，但POSIX标准仅提供两种正则表达式。你可以利用标准的库程序进行模式匹配的工作。这样就可以编写出专用的工具程序，用于与grep一致的正则表达式（POSIX称之为基本型正则表达式，Basic Regular Expressions，BRE），或是用于与egrep一致的正则表达式（POSIX称之为扩展型正则表达式，Extended Regular Expressions，ERE）。
默认使用标准输入输出
在未明确指定文件名的情况下，程序默认会从它的标准输入读取数据，将数据写到它的标准输出，至于错误信息则会传送到标准错误输出（这部分将于第2章讨论）。以这样的方式来编写程序，可以轻松地让它们成为数据过滤器（filter），例如，组成部分的规模越大，越需要复杂的管道（pipeline）或脚本来处理。
避免喋喋不休
软件工具的执行过程不该像在"聊天"（chatty）。不要将"开始处理"（starting processing）、"即将完成"（almost done）或是"处理完成"（finished processing）这类信息放进程序的标准输出（至少这不该是默认状态）。
当你有意将一些工具串成一条管道时，例如：
1. tool_1 datafile tool_2 tool_3 tool_4 resultfile
若每个工具都会产生"正处理中"（yes I‘m working）这样的信息并送往管道，那么别指望执行结果会像预期的一样。此外，若每个工具都将自己的信息传送至标准错误输出，那么整个屏幕画面就会布满一堆无用的过程信息。在工具程序的世界里，没有消息就是好消息。
这个原则其实还有另外一个含义。一般来说，UNIX工具程序一向遵循"你叫它做什么，你就会得到什么"的设计哲学。它们不会问"你确定吗？"（are you sure）这种问题，当用户键入rm somefile，UNIX的设计人员会认为用户知道自己在做什么，然后毫无疑问地rm删除掉要删除的文件（注5）。
输出格式必须与可接受的输入格式一致
专业的工具程序认为遵循某种格式的输入数据，例如标题行之后接着数据行，或在行上使用某种字段分隔符等，所产生的输出也应遵循与输入一致的规则。这么做的好处是，容易将一个程序的执行结果交给另一个程序处理。
举例来说，netpbm程序集（注5）是用来处理以Portable BitMap（PBM）格式保存的图像文件（注6）。这些文件内含bitmapped图像，并使用定义明确的格式加以绘制。每个读取PBM文件的工具程序，都会先以某种格式来处理文件内的图像，然后再以PBM的格式写回文件。这么一来，便可以组合简单的管道来执行复杂的图像处理，例如先缩放影像后，再旋转方向，最后再把颜色调淡。
让工具去做困难的部分
虽然UNIX程序并非完全符合你的需求，但是现有的工具或许已经可以为你完成90%的工作。接下来，若有需要，你可以编写一个功能特定的小型程序来完成剩下的工作。与每次都从头开始来解决各个问题相比，这已经让你省去许多工作了。
构建特定工具前，先想想
如前所述，若现存系统里就是没有需要的程序，可以花点时间构建满足所需的工具。然而，动手编写一个能够解决问题的程序前，请先停下来想几分钟。你所要做的事，是否有其他人也需要做？这个特殊的工作是否有可能是某个一般问题的一个特例？如果是的话，请针对一般问题来编写程序。当然，这么做的时侯，无论是在程序的设计或编写上，都应该遵循前面所提到的几项原则。

 

摘自：《shell脚本学习指南》

通过学习本书，你不仅能了解UNIX工具集，还能吸收到UNIX的中心思想与软件工具设计的原则。