Java和Unix Shell编程学习笔记：如何编写可重用的Shell脚本？

shell脚本是Unix系统中常用的一种脚本语言，它可以通过命令行界面或者脚本文件来执行一系列的操作。而编写可重用的Shell脚本则可以大大提高脚本的灵活性和可维护性，使得我们可以更加高效地完成工作。本文将介绍如何编写可重用的Shell脚本，以及如何在Java中调用Shell脚本。

一、Shell脚本的基础知识

在介绍如何编写可重用的Shell脚本之前，我们先来了解一下Shell脚本的基础知识。

1. Shell脚本的文件名通常以.sh结尾。

2. Shell脚本的第一行一般是#!/bin/sh，表示这个脚本使用的是/bin/sh解释器。

3. Shell脚本中的变量使用$符号来引用，例如$var。

4. Shell脚本中的注释使用#符号，例如#这是一个注释。

5. Shell脚本中的条件语句使用if...then...fi结构，例如：

if [ $var -gt 0 ]
then
    echo "var大于0"
fi

6. Shell脚本中的循环语句使用for和while结构，例如：

for i in 1 2 3 4 5
do
    echo "i的值是：$i"
done

while [ $i -lt 10 ]
do
    echo "i的值是：$i"
    i=`expr $i + 1`
done

7. Shell脚本中可以使用函数来实现代码的复用，例如：

function hello() {
    echo "Hello, World!"
}

hello

二、编写可重用的Shell脚本

1. 提取公共代码

编写可重用的Shell脚本的第一步是提取公共代码。我们可以将一些常用的代码块封装成函数，并将这些函数写在一个单独的文件中。例如，我们可以将一个打印日志的函数封装成一个名为log.sh的文件：

function log() {
    echo `date "+[%Y-%m-%d %H:%M:%S]"` $1
}

然后，在其他的Shell脚本中，我们只需要使用source命令来引入log.sh文件，就可以使用log函数了：

source log.sh

log "这是一条日志"

2. 参数化

编写可重用的Shell脚本的第二步是参数化。我们可以将脚本中的一些常量或者变量作为参数传递进去，以便在不同的场景下使用不同的参数。例如，我们可以编写一个名为copy.sh的脚本，用于将指定目录下的文件复制到指定的目录中：

source log.sh

if [ $# -ne 2 ]
then
    log "Usage: $0 source_dir target_dir"
    exit 1
fi

source_dir=$1
target_dir=$2

cp -r $source_dir/* $target_dir

if [ $? -eq 0 ]
then
    log "复制成功"
else
    log "复制失败"
fi

在上面的脚本中，我们使用$#来获取传入的参数个数，使用$0、$1、$2等来获取具体的参数值。在调用脚本时，我们可以这样使用：

./copy.sh /home/user/source /home/user/target

这样，我们就可以在不同的场景下，使用不同的参数来执行脚本了。

三、在Java中调用Shell脚本

在Java中调用Shell脚本也是一种实现代码复用的方式。我们可以将一些重复性的操作封装成Shell脚本，然后在Java程序中使用Runtime类或者ProcessBuilder类来执行脚本。例如，我们可以编写一个名为execute.sh的脚本，用于执行指定的命令：

source log.sh

if [ $# -ne 1 ]
then
    log "Usage: $0 command"
    exit 1
fi

command=$1

eval $command

if [ $? -eq 0 ]
then
    log "执行成功"
else
    log "执行失败"
fi

在Java程序中，我们可以使用Runtime类来执行脚本：

import java.io.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            String[] cmd = {"/bin/sh", "-c", "./execute.sh "ls -l""};
            Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);

            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }

            process.waitFor();
            reader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的程序中，我们使用Runtime.getRuntime().exec(cmd)方法来执行脚本。其中，cmd数组中的第一个元素是Shell解释器的路径，第二个元素是Shell脚本的路径，第三个元素是要执行的命令。在读取脚本的输出时，我们使用BufferedReader类来读取process.getInputStream()中的数据。

另外，我们也可以使用ProcessBuilder类来执行脚本，例如：

import java.io.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder("/bin/sh", "-c", "./execute.sh "ls -l"");
            builder.redirectErrorStream(true);
            Process process = builder.start();

            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }

            process.waitFor();
            reader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的程序中，我们使用ProcessBuilder类来执行脚本。其中，builder.command("/bin/sh", "-c", "./execute.sh "ls -l"")用于设置要执行的脚本，builder.redirectErrorStream(true)用于将标准错误输出重定向到标准输出，builder.start()用于启动脚本的执行。

总结

本文介绍了如何编写可重用的Shell脚本，以及如何在Java中调用Shell脚本。通过这些技巧，我们可以更加高效地完成工作，提高代码的灵活性和可维护性。