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出版者:Apress

作者:Sander Vugt

出品人:

页数:392

译者:

出版时间:2009-4-27

价格:USD 34.99

装帧:Paperback

isbn号码:9781430218890

丛书系列:

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《Unix Shell 编程实战指南》 书籍简介 本书并非一本介绍 Linux 基础命令的入门读物，而是面向那些已经掌握了基本命令行操作，并希望深入理解和高效利用类 Unix 环境（如 Linux 或 macOS）进行系统管理、自动化任务和复杂数据处理的资深用户、系统管理员和软件开发者。我们跳过了“什么是终端”、“如何安装软件”这类基础内容，直接切入 Shell 脚本的核心架构、高级特性与工程实践。 本书的核心目标是：将读者的 Shell 脚本能力从简单的自动化脚本提升至健壮、可维护、高性能的企业级应用水平。 --- 第一部分：Shell 架构与高级解析机制 (The Core Engine) 本部分深入剖析了 Bash（以及兼容 Shells 如 Zsh）的内部工作原理，这是编写高效脚本的基石。 第一章：超越简单的执行流：Shell 状态机与词法分析 我们将探讨 Shell 如何解析一行命令。这包括参数扩展（Parameter Expansion）的层次结构，从基本的变量替换到复杂的 ${parameter:-word} 结构，以及它们在不同上下文（单引号、双引号、反引号）中的行为差异。重点解析了分词（Word Splitting）的复杂规则，揭示为何某些看似简单的空格或换行符会导致脚本意想不到的结果。此外，我们详细分析了进程替换（Process Substitution）的底层实现，以及它如何优雅地替代传统管道的局限性。 第二章：函数、作用域与内存管理 本章着重于脚本的模块化设计。我们不仅仅介绍如何定义函数，而是深入探讨本地变量（Local Variables）与全局变量在函数调用栈中的生命周期。高级主题包括：如何使用 `nameref`（别名引用）实现动态变量访问；理解 `trap` 命令在捕获信号（如 SIGINT, SIGTERM, EXIT）时如何精确控制脚本退出流程，确保资源清理的完整性；以及使用 `$FUNCNAME` 追踪递归调用的深度。 第三章：高级重定向与文件描述符的艺术 文件描述符（FDs）是系统 I/O 的核心。本书详细阐述了从 FD 0 到 FD 255 的管理。我们将展示如何使用命名管道（FIFOs）实现进程间同步通信，如何利用进程替换和冗余文件描述符（如 `/dev/fd/N`）来重定向输入输出到不同的子进程，以及如何使用 `exec` 命令在不启动新 Shell 的情况下修改当前 Shell 的 I/O 状态，从而优化性能。 --- 第二部分：健壮性、调试与错误处理 (Engineering for Reliability) 一个实用的脚本必须能够优雅地处理失败。本部分聚焦于如何编写能够适应复杂环境、易于调试和维护的脚本。 第四章：构建防御性脚本：错误处理的黄金标准 深入讲解 `set -euo pipefail` 的真正含义及其相互作用。我们提供了一套标准的脚本模板，用于强制执行错误检查。重点分析了 管道错误处理（Pipefail） 的陷阱，并介绍了通过使用循环或子 Shell 来精确捕获管道中任何一个命令失败的可靠方法。探讨了如何使用自定义函数封装错误日志记录，实现统一的错误报告机制。 第五章：调试与性能分析的专业工具箱 本书不满足于简单的 `set -x`。我们将介绍如何使用 ShellCheck 进行静态分析，并结合 BPF/SystemTap 追踪来分析 Shell 脚本的系统调用开销。重点讲解如何使用 `strace` 来监控脚本的 I/O 路径，识别不必要的系统调用，从而找出性能瓶颈。对于复杂的调试场景，我们将演示如何利用 `$BASH_XTRACEFD` 将跟踪输出导向独立文件，避免调试信息污染正常输出。 第六章：数据结构模拟与高效字符串处理 Shell 脚本原生不支持复杂数据结构，但我们可以模拟它们。本章展示如何使用关联数组 (Associative Arrays) 来实现哈希表和集合（Set）。在字符串处理方面，本书超越了 `cut` 和 `awk` 的基础用法，深入探讨 Perl 兼容正则表达式 (PCRE) 在 `[[ ... =~ ... ]]` 中的高级用法，以及如何利用 `sed` 的流编辑能力进行复杂的文本转换和替换操作，包括多行模式匹配。 --- 第三部分：高级集成与跨平台实践 (Integration and Portability) 现代系统管理要求脚本能够与其他工具无缝集成，并能在不同的类 Unix 环境中保持一致性。 第七章：与外部世界的桥梁：进程间通信 (IPC) 本章探讨了 Shell 脚本如何高效地与外部程序交互。除了标准的输入输出，我们还详细介绍了：如何使用 `socat` 或 `netcat` (nc) 在 Shell 脚本中建立基于 TCP/UDP 的客户端/服务器模型；如何使用信号量（Semaphores）进行简单的并发控制；以及如何设计基于临时文件的锁机制，确保关键代码段的原子性执行。 第八章：Shell 与外部语言的互操作性 本章专注于如何充分利用编译型语言（如 C、Go）和解释型语言（如 Python 3、Perl）的优势。我们将展示使用 `awk` 编程语言进行复杂数据聚合和报告生成的技巧，因为它在处理结构化日志方面往往比 Shell 循环更高效。同时，介绍如何安全地在 Shell 中调用 Python 脚本，并使用标准输入/输出进行数据序列化（如使用 JSON 库），避免使用不可靠的临时文件。 第九章：编写可移植的 Shell 脚本 实现跨越不同发行版（如 CentOS, Ubuntu, Alpine/BusyBox）的脚本一致性是维护的难点。本章提供了一套完整的兼容性检查清单，包括：如何检测当前 Shell 的具体类型（Bash, Zsh, Dash）；如何使用 `getopts` 而非 `getopt` 来确保 POSIX 兼容的选项解析；以及如何在脚本启动时，通过检查关键工具（如 `sed`, `awk`）的版本和特性集，动态调整执行策略，确保脚本的长期稳定性。 --- 目标读者群： 具备一年以上 Linux/Unix 使用经验的系统管理员。 需要编写复杂、高可靠性自动化工具的 DevOps 工程师。 希望将 Shell 脚本视为一门严肃编程语言来学习的软件开发者。 本书假定读者已经熟悉： 变量定义、循环结构 (`for`, `while`)、条件判断 (`if`/`case`)、管道 (`|`) 和基本的文件操作 (`cp`, `mv`, `grep`)。我们将直接从 Shell 脚本的工程化角度切入，提供可以直接应用于生产环境的深度知识。

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这本书的封面设计得很有吸引力，简约而不失专业感，那种深邃的蓝色调和清晰的字体搭配，立刻让人感觉到这是一本干货满满的技术书籍。我本来对命令行操作有些望而生畏，总觉得那是一片充满神秘代码的未知领域，但翻开这本书后，我的担忧立马烟消云散了。作者的叙事方式非常平易近人，完全没有那种高高在上的技术说教感。它不是简单地罗列命令和参数，而是像一位经验丰富的导师，手把手地带着你从最基础的导航开始，一步步深入到文件系统管理的精髓。最让我印象深刻的是，书中通过大量贴近实际工作场景的案例来讲解概念，而不是空泛的理论堆砌。比如，当讲解到如何高效地处理日志文件时，书中不仅仅给出了`grep`和`awk`的用法，还展示了如何将这两个工具巧妙地组合起来，快速定位到上周五下午三点到五点之间所有失败的登录尝试，这种实操性极强的教学方法，让我感觉自己不是在“学习”命令，而是在“使用”命令解决问题。阅读过程中，我发现即便是对Linux一无所知的初学者，也能顺畅地跟上节奏，因为它非常注重基础概念的构建，确保读者在学习高级技巧之前，对底层逻辑有着扎实的理解。那种“原来如此简单”的豁然开朗感，贯穿了整本书的阅读体验。

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坦白说，市面上关于Linux命令行的书籍汗牛充栋，很多读起来都像是在啃一本冷冰冰的字典，充斥着密密麻麻的参数列表，让人望而却步。然而，这本书却成功地注入了一种人文关怀式的写作风格。作者似乎非常理解初学者在面对终端时那种手足无措的感觉，因此，他总是用一种鼓励和引导的语气来阐述问题。每当引入一个新的复杂命令，比如`sed`或`awk`时，作者都会先用一个生活化的比喻来搭建认知框架，比如将文本流比作一条传送带，而命令就是沿着传送带工作的工人。这种拟人化的描述，使得那些原本枯燥的文本处理工具瞬间变得鲜活起来。此外，书中对于错误处理和调试的篇幅占比也恰到好处，它不仅教你如何正确地输入命令，更重要的是，它教会了你如何解读那些令人沮丧的错误信息，并指导你如何系统性地排查问题。这种教会“渔”而不是“鱼”的方法，对于培养独立解决问题的能力至关重要，让我从一个单纯的命令使用者，逐渐成长为一个能够理解系统运作逻辑的“命令行思考者”。

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从排版和可读性的角度来看，这本书的表现也令人称赞。在技术书籍中，清晰的排版至关重要，而这本书在这方面做到了极致。命令示例、代码块和正常文本之间的视觉区分非常明确，代码块使用了高对比度的配色方案，即使在光线不佳的环境下阅读，眼睛也不会感到疲劳。更贴心的是，每当一个重要的命令参数或选项被提及，它通常会以斜体或粗体的形式突出显示，并在首次出现时就给出简洁明了的解释，后续引用时则无需重复冗长的说明，这极大地提升了阅读的流畅性。此外，书中穿插的“思考题”和“进阶挑战”部分，虽然看似是课后作业，实则为读者提供了一个自我检测和巩固知识的机会。这些挑战往往需要你综合运用前几章学到的多个知识点，迫使你进行横向思维和深度整合。这种设计非常适合自学者，因为它提供了结构化的反馈机制，让你能够准确判断自己对某个模块的掌握程度，从而有的放矢地进行查漏补缺。总而言之，这是一本精心打磨、充满诚意的作品，它不仅教会了我如何操作，更重要的是，它让我爱上了探索Linux世界的无限可能。

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这本书最大的亮点之一，在于它对“效率哲学”的深度挖掘。它远超出了基础命令的范畴，而是着重于如何利用Linux的强大生态系统来优化工作流程，从而实现事半功倍的效果。例如，在介绍配置文件管理时，书中并没有止步于如何使用`vi`或`nano`进行编辑，而是详细讲解了版本控制工具如Git如何与命令行结合，用以跟踪和管理你的Shell脚本及配置文件的变更历史。这种将现代软件工程的最佳实践融入到基础命令行学习中的做法，极具前瞻性。再者，书中对自动化脚本的讲解部分，简直是一场盛宴。作者没有仅仅停留在简单的`for`循环和`if`判断，而是深入探讨了如何利用正则表达式进行复杂的模式匹配，以及如何编写健壮的函数来封装重复性的任务。这让我意识到，命令行不仅仅是临时的操作界面，它完全可以成为构建强大、可重复执行的自动化解决方案的基石。阅读完这部分内容后，我立即动手重构了我过去几天手动完成的几项重复性任务，效率提升了至少三倍，这种即时的、可量化的回报，是对这本书价值最直接的证明。

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这本书的结构安排简直是教科书级别的典范，逻辑递进得丝毫不拖泥带水，却又保证了知识的完整性。我特别欣赏它在引入新概念时所采用的“先现象，后原理，再实践”的教学路径。例如，在讲解管道（Piping）的时候，作者并没有直接抛出`|`符号的定义，而是先描述了一个日常任务——“我们需要将一个程序的输出作为另一个程序的输入”，然后循序渐进地引出管道是解决这个问题的优雅方案，并辅以生动的图示解释了数据流动的方向。这种由浅入深、层层递进的编排，极大地降低了初学者的认知负荷。更值得称赞的是，书中对一些常见但容易混淆的概念，比如硬链接和软链接的区别，或者`cron`作业的调度精度问题，都进行了非常细致且深入的剖析，甚至连不同Shell之间的细微差异也有所涉及，这表明作者在内容深度上绝不敷衍。对于我这种追求效率的人来说，这种详略得当的布局，意味着我可以迅速找到所需知识点进行查阅和复习，而不是在冗余的文字中迷失方向。它更像是一本可以随时翻阅的“命令速查手册”与“系统思维构建指南”的完美结合体。

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随便瞧瞧，新书。。

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