> _EOF_
some text
"some text"
'some text'
$foo
Как видите, командная оболочка не обращает никакого внимания на кавычки. Она интерпретирует их как обычные символы. Благодаря этому мы свободно вставляем кавычки во встроенные документы. Этим обстоятельством можно воспользоваться при разработке программ составления отчетов.
Встроенные документы можно использовать с любыми командами, принимающими данные со стандартного ввода. В следующем примере встроенный документ используется для передачи последовательности команд программе ftp, чтобы загрузить файл с удаленного FTP-сервера:
#!/bin/bash
# Сценарий загрузки файла через FTP
FTP_SERVER=ftp.nl.debian.org
FTP_PATH=/debian/dists/lenny/main/installer-i386/current/images/cdrom
REMOTE_FILE=debian-cd_info.tar.gz
ftp -n << _EOF_
open $FTP_SERVER
user anonymous [email protected]
cd $FTP_PATH
hash
get $REMOTE_FILE
bye
_EOF_
ls -l $REMOTE_FILE
Если заменить оператор перенаправления << на <<-, командная оболочка будет игнорировать начальные символы табуляции во встроенном документе. Благодаря этому во встроенный документ можно добавить отступы для большей удобочитаемости:
#!/bin/bash
# Сценарий загрузки файла через FTP
FTP_SERVER=ftp.nl.debian.org
FTP_PATH=/debian/dists/lenny/main/installer-i386/current/images/cdrom
REMOTE_FILE=debian-cd_info.tar.gz
ftp -n <<- _EOF_
open $FTP_SERVER
user anonymous [email protected]
cd $FTP_PATH
hash
get $REMOTE_FILE
bye
_EOF_
ls -l $REMOTE_FILE
Заключительное замечание
В этой главе мы приступили к разработке проекта, при помощи которого пройдем через все этапы создания сценария. Мы познакомились с переменными и константами и особенностями их использования. Они чаще других программных компонентов применяются для подстановки. Мы также увидели, как организовать вывод информации в сценарии, и познакомились с разными методами встраивания блоков текста.
26. Проектирование сверху вниз
С увеличением размеров и сложности программ их становится все труднее проектировать, программировать и сопровождать. Практически к любому сложному проекту с успехом можно применить методологию деления больших и сложных задач на более мелкие и простые.
Представьте, что нам нужно описать типичную повседневную задачу — сходить в магазин и купить продукты — для пришельца с Марса. Весь процесс можно разбить на следующую последовательность шагов:
1. Сесть в машину.
2. Доехать до магазина.
3. Припарковать машину.
4. Войти в магазин.
5. Купить продукты.
6. Вернуться в машину.
7. Доехать до дома.
8. Припарковать машину.
9. Войти в дом.
Однако инопланетянину с Марса почти наверняка потребуется больше деталей. Задачу «Припарковать машину» мы могли разбить на еще более мелкие шаги.
1. Найти место на парковке.
2. Поставить машину на это место.
3. Выключить двигатель.
4. Поставить на стояночный тормоз.
5. Выйти из машины.
6. Запереть машину.
Подзадачу «Выключить двигатель» можно разбить на еще более мелкие шаги, например «Выключить зажигание», «Вынуть ключ зажигания» и так далее, пока все шаги посещения магазина не будут определены во всех деталях.
Подобный процесс идентификации высокоуровневых шагов и проработку все более мелких деталей этих шагов называют проектированием сверху вниз. Этот прием позволяет разбивать большие, сложные задачи на множество мелких и простых задач. Проектирование сверху вниз часто используется в разработке программного обеспечения и хорошо подходит для программирования на языке командной оболочки.
В этой главе воспользуемся приемом проектирования сверху вниз для дальнейшей разработки сценария генератора отчетов.
Функции командной оболочки
В настоящий момент наш сценарий генерирует документ HTML, выполняя следующие шаги:
1. Открыть страницу.
2. Открыть заголовок страницы.
3. Установить название страницы.
4. Закрыть заголовок страницы.
5. Открыть тело страницы.
6. Вывести заголовок на странице.
7. Вывести текущее время.
8. Закрыть тело страницы.
9. Закрыть страницу.
На следующем этапе разработки мы добавим несколько задач между шагами 7 и 8:
• Продолжительность непрерывной работы системы и степень ее загруженности — это интервал времени, прошедшего с момента последней загрузки системы, и среднее число задач, выполняемых процессором в настоящее время для нескольких отрезков времени.
• Дисковое пространство — информация об использовании дискового пространства на системных устройствах хранения.
• Объем домашних каталогов — объем дискового пространства, занятого каждым пользователем.
Если бы у нас были команды, решающие перечисленные задачи, мы бы просто добавили их в сценарий, воспользовавшись механизмом подстановки результатов команд:
#!/bin/bash
# Программа вывода страницы с информацией о системе
TITLE="System Information Report For $HOSTNAME"
CURRENT_TIME=$(date +"%x %r %Z")
TIME_STAMP="Generated $CURRENT_TIME, by $USER"
cat << _EOF_
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>$TITLE</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>$TITLE</H1>
<P>$TIME_STAMP</P>
$(report_uptime)
$(report_disk_space)
$(report_home_space)
</BODY>
</HTML>
_EOF_
Создать такие команды можно двумя способами: написать три отдельных сценария и поместить их в каталог, входящий в список PATH, или встроить эти сценарии в программу в виде функций командной оболочки. Как уже отмечалось ранее, функции — это «мини-сценарии», находящиеся внутри другого сценария, которые работают как автономные программы. Функции имеют две синтаксические формы. Первая выглядит так:
function имя {
команды
return
}
где имя — это имя функции, а команды — последовательность команд внутри функции. Вторая форма выглядит так:
имя () {
команды
return
}
Обе формы эквивалентны и могут использоваться одна вместо другой. Ниже приводится сценарий, демонстрирующий использование функций командной оболочки:
1 #!/bin/bash
2
3 # Демонстрация функций командной оболочки
4
5 function funct {
6 echo "Step 2"
7 return
8 }
9
10 # Здесь начинается основная программа
11
12 echo "Step 1"
13 funct
14 echo "Step 3"
Когда командная оболочка читает сценарий, она пропускает строки с 1-й по 11-ю, так как они содержат комментарии и определение функции. Выполнение начинается со строки 12 с командой echo. Строка 13 вызывает функцию funct, и командная оболочка выполняет функцию как любую другую команду. Управление передается в строку 6, и выполняется вторая команда echo. Следующей выполняется строка 7. Команда return в этой строке завершает выполнение функции и возвращает управление в строку, следующую за вызовом функции (строка 14). После этого выполняется заключительная команда echo. Обратите внимание: чтобы вызовы функций интерпретировались не как имена внешних программ, а действительно как вызовы функций, эти функции должны быть определены в сценарии до их вызова.
Добавим в наш сценарий минимальные определения функций:
#!/bin/bash
# Программа вывода страницы с информацией о системе
TITLE="System Information Report For $HOSTNAME"
CURRENT_TIME=$(date +"%x %r %Z")
TIME_STAMP="Generated $CURRENT_TIME, by $USER"
report_uptime () {
return
}
report_disk_space () {
return
}
report_home_space () {
return
}
cat << _EOF_
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>$TITLE</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>$TITLE</H1>
<P>$TIME_STAMP</P>
$(report_uptime)
$(report_disk_space)
$(report_home_space)
</BODY>
</HTML>
_EOF_
Имена функций подчиняются тем же правилам, что и имена переменных. Функция должна содержать хотя бы одну команду. Команда return (которая является необязательной) помогает удовлетворить это требование.
Локальные переменные
В сценариях, что нам доводилось писать до сих пор, все переменные (включая константы) были глобальными. Глобальные переменные существуют и доступны в любой точке программы. В некоторых случаях это безусловно полезное свойство осложняет использование функций. Внутри функций иногда желательно использовать локальные переменные. Локальные переменные доступны только внутри функции, в которой они определены, и прекращают свое существование по завершении выполнения функции.
Поддержка локальных переменных позволяет программисту использовать переменные с именами, которые уже определены в сценарии, глобально или в других функциях, не беспокоясь о возможных конфликтах имен.
Следующий пример сценария демонстрирует, как определяются и используются локальные переменные:
#!/bin/bash
# local-vars: сценарий, демонстрирующий локальные переменные
foo=0 # глобальная переменная foo
