編寫可靠shell腳本的八個建議
這八個建議，來源于鍵者幾年來編寫 shell 腳本的一些經驗和教訓。事實上開始寫的時候還不止這幾條，后來思索再三，去掉幾條無關痛癢的，最后剩下八條。毫不夸張地說，每條都是精挑細選的，雖然有幾點算是老生常談了。
1. 指定bash
shell 腳本的第一行，#!之后應該是什么?如果拿這個問題去問別人，不同的人的回答可能各不相同。
我見過/usr/bin/env bash，也見過/bin/bash，還有/usr/bin/bash，還有/bin/sh，還有/usr/bin/env sh。這算是編程界的“'茴'字四種寫法”了。
在多數情況下，以上五種寫法都是等價的。但是，寫過程序的人都知道：“少數情況”里往往隱藏著意想不到的坑。
如果系統的默認 shell 不是 bash 怎么辦?比如某 Linux 發行版的某個版本，默認的 sh 就不是 bash。
如果系統的 bash 不是在 /usr/bin/bash 怎么辦?
我推薦使用 /usr/bin/env bash 和 /bin/bash。前者通過env添加一個中間層，讓env在$PATH中搜索bash;后者則是官方背書的，約定俗成的 bash 位置，/usr/bin/bash不過是指向它的一個符號鏈接。
2. set -e 和 set -x
OK，經過一番討論，現在第一行定下來了。接下來該開始寫第二行了吧?
且慢!在你開始構思并寫下具體的代碼邏輯之前，先插入一行set -e和一行set -x。
set -x會在執行每一行 shell 腳本時，把執行的內容輸出來。它可以讓你看到當前執行的情況，里面涉及的變量也會被替換成實際的值。
set -e會在執行出錯時結束程序，就像其他語言中的“拋出異常”一樣。(準確說，不是所有出錯的時候都會結束程序，見下面的注)
注：set -e結束程序的條件比較復雜，在man bash里面，足足用了一段話描述各種情景。大多數執行都會在出錯時退出，除非 shell 命令位于以下情況：
- 一個 pipeline 的非結尾部分，比如 error | ok
- 一個組合語句的非結尾部分，比如 ok && error || other
- 一連串語句的非結尾部分，比如 error; ok
- 位于判斷語句內，包括test、if、while等等。
這兩個組合在一起用，可以在 debug 的時候替你節省許多時間。出于防御性編程的考慮，有必要在寫第一行具體的代碼之前就插入它們。捫心自問，寫代碼的時候能夠一次寫對的次數有多少?大多數代碼，在提交之前，通常都經歷過反復調試修改的過程。與其在焦頭爛額之際才引入這兩個配置，不如一開始就給 debug 留下余地。在代碼終于可以提交之后，再考慮是否保留它們也不遲。
3. 帶上shellcheck
好了，現在我已經有了三行(樣板)代碼，具體的業務邏輯一行都沒寫呢。是不是該開始寫了?
且慢!工欲善其事，必先利其器。這次，我就介紹一個 shell 腳本編寫神器：shellcheck
說來慚愧，雖然寫了幾年 shell 腳本，有些語法我還是記不清楚。這時候就要依仗 shellcheck 指點一下了。shellcheck 除了可以提醒語法問題以外，還能檢查出 shell 腳本編寫常見的 bad code。本來我的N條建議里面，還有幾條是關于這些 bad code 的，不過考慮到 shellcheck 完全可以發掘出這些問題，于是忍痛把它們都剔除在外了。毫無疑問，使用 shellcheck 給我的 shell 編寫技能帶來了巨大的飛躍。
所謂“站在巨人的肩膀上”，雖然我們這些新兵蛋子，技能不如老兵們強，但是我們可以在裝備上趕上對方啊!動動手安裝一下，就能結識一個循循善誘的“老師”，何樂而不為?
順便一提，shellcheck 居然是用 haskell 寫的。誰說 haskell 只能用來裝逼?
4. 變量展開
在 shell 腳本中，偶爾可以看到這樣的做法：echo $xxx | awk/sed/grep/cut... 。看起來大張形勢的樣子，其實不過是想修改一個變量的值。殺雞何必用牛刀?bash內建的變量展開機制已經足以滿足你各種需求!還是老方法， read the f**k manaul! man bash 然后搜索Parameter Expansion，下面就是你想要的技巧。鍵者也寫過一篇相關的文章，希望能助上一臂之力：玩轉Bash變量
5. 注意local
隨著代碼越寫越多，你開始把重復的邏輯提煉成函數。有可能你會掉到bash的一個坑里。在bash，如果不加 local 限定詞，變量默認都是全局的。變量默認全局——這跟 js 和 lua 相似;但相較而言，很少有 bash 教程一開始就告知你這個事實。在頂級作用域里，是否是全局變量并不重要。但是在函數里面，聲明一個全局變量可能會污染到其他作用域(尤其在你根本沒有注意到這一點的情況下)。所以，對于在函數內聲明的變量，請務必記得加上 local 限定詞。
6. trap信號
如果你寫過稍微復雜點的在后臺運行的程序，應該知道 posix 標準里面“信號”是什么一回事。如果不知道，直接看下一段。像其他語言一樣，shell 也支持處理信號。trap sighandler INT可以在接收到 SIGINT 時調用 sighandler 函數。捕獲其他信號的方式以此類推。
不過 trap 的主要應用場景可不是捕獲哪個信號。trap 命令支持“捕獲”許多不同的流程——準確來說，允許用戶給特定的流程注入函數調用。其中最為常用的是trap func EXIT和trap func ERR。
trap func EXIT允許在腳本結束時調用函數。由于無論正常退出抑或異常退出，所注冊的函數都能得以調用，在需要調用一個清理函數的場景下，我都是用它注冊清理函數，而不是簡單地在腳本結尾調用清理函數。
trap func ERR允許在運行出錯時調用函數。一個常用的技法是，使用全局變量ERROR存儲錯誤信息，然后在注冊的函數中根據存儲的值完成對應的錯誤報告。把原本四分五裂的錯誤處理邏輯集中到一處，有時候會起奇效。不過要記住，程序異常退出時，既會調用EXIT注冊的函數，也會調用ERR注冊的函數。
7. 三思后行
以上幾條都是具體的建議，剩下兩條比較務虛。
這條建議的名字叫“三思而行”。其實無論寫什么代碼，哪怕只是一個輔助腳本，都要三思而行，切忌粗心大意。不，寫腳本的時候更要記住這點。畢竟許多時候，一個復雜的腳本發端于幾行小小的命令。一開始寫這個腳本的人，也許以為它只是一次性任務。代碼里難免對一些外部條件有些假定，在當時也許是正常的，但是隨著外部環境的變化，這些就成了隱藏的暗礁。雪上加霜的是，幾乎沒有人會給腳本做測試。除非你去運行它，否則不知道它是否還能正常使用。
要想減緩腳本代碼的腐爛速度，需要在編寫的時候辨清哪些是會變的依賴、哪些是腳本正常運行所不可或缺的。要有適當的抽象，編寫可變更的代碼;同時要有防御性編程的意識，給自己的代碼一道護城河。
8. 揚長避短
有些時候，使用 shell 寫腳本就意味著難以移植、難以統一地進行錯誤處理、難以利索地處理數據。
雖然使用外部的命令可以方便快捷地實現各種復雜的功能，但作為硬幣的反面，不得不依靠grep、sed、awk等各種工具把它們粘合在一起。
如果有兼容多平臺的需求，還得小心規避諸如BSD和GNU coreutils，bash版本差異之類奇奇怪怪的陷阱。
由于缺乏完善的數據結構以及一致的API，shell 腳本在處理復雜的邏輯上力不從心。
解決特定的問題要用合適的工具。知道什么時候用 shell，什么時候切換到另外一門更通用的腳本語言(比如ruby/python/perl)，這也是編寫可靠 shell 腳本的訣竅。如果你的任務可以組合常見的命令來完成，而且只涉及簡單的數據，那么 shell 腳本就是適合的錘子。如果你的任務包含較為復雜的邏輯，而且數據結構復雜，那么你需要用ruby/python之類的語言編寫腳本。
