第12章管道與過濾器

1、第12章 管道和過濾器 通過前一章的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了怎樣從文件重定向輸入，和重定向輸出到文件。Shell還有一種功能，就是可以將兩個(gè)或多個(gè)程序連接到一起，以使一個(gè)程序的輸出變?yōu)橄乱粋€(gè)程序的輸入，以這種方式連接的兩個(gè)或多個(gè)程序就形成了管道。管道通常用于執(zhí)行一些復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理操作。這些命令之間使用控制操作符（管道符）“|”（豎線）連接。管道的語法格式如下所示： $ command1 | command2 $ command1 | command2 | commandN 當(dāng)在兩個(gè)命令之間設(shè)置管道時(shí)，管道符“|”左邊命令的標(biāo)準(zhǔn)輸出就變?yōu)榱斯艿婪皘”右邊命令的標(biāo)準(zhǔn)輸入。只要第一個(gè)命令向標(biāo)準(zhǔn)輸出寫入

2、，而第二個(gè)命令是從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀取，那么這兩個(gè)命令就可以形成一個(gè)管道。大部分的Linux命令都可以用來形成管道。12.1.1 操作符|和之間的區(qū)別 乍看起來，可能很難理解，由管道符|執(zhí)行的重定向與由重定向操作符執(zhí)行的重定向之間有什么不同。簡單地說，重定向操作符將命令與文件連接，而管道符|將第一個(gè)命令的輸出與第二個(gè)命令的輸入連接。即，其含義的區(qū)別如下所示： $ command1 file1 $ command1 | command2 大部分的人學(xué)習(xí)管道時(shí)會(huì)嘗試如下命令，我們來看一下會(huì)發(fā)生什么： $ command1 command2 答案是，有時(shí)嘗試的結(jié)果將會(huì)很糟糕。12.1.1 操作符|和之間的區(qū)

3、別 這是一個(gè)實(shí)際的案例，一個(gè)Linux系統(tǒng)的管理員以超級(jí)用戶的身份執(zhí)行了如下命令： # cd /usr/bin # ls less 第一個(gè)命令是將當(dāng)前目錄切換到了大多數(shù)程序所存放的目錄，而第二個(gè)命令是告訴Shell用ls命令的輸出重寫文件less。因?yàn)?usr/bin目錄已經(jīng)包含了名稱為less（less程序）的文件，第二個(gè)命令用ls輸出的文本重寫了less程序，因此破壞了文件系統(tǒng)中的less程序。 這是使用重定向操作符誤操作重寫文件的一個(gè)教訓(xùn)，所以在使用它時(shí)要謹(jǐn)慎。12.1.2 為什么使用管道 我們先看下面一組命令，使用mysqldump這個(gè)數(shù)據(jù)庫備份程序來備份一個(gè)叫做wiki的數(shù)據(jù)庫： $

4、 mysqldump -u root -p password wiki /tmp/wikidb.backup $ gzip -9 /tmp/wikidb.backup $ scp /tmp/wikidb.backup userbackupserver:/backup/mysql/ 上述這組命令主要做了如下內(nèi)容： mysqldump命令用于將名稱為wiki的數(shù)據(jù)庫備份到文件/tmp/wikidb.backup。 gzip命令用于壓縮大的數(shù)據(jù)庫文件以節(jié)省磁盤空間。 scp命令用于將數(shù)據(jù)庫備份文件拷貝到遠(yuǎn)程的名稱為backupserver的備份服務(wù)器。 上述三個(gè)命令依次地運(yùn)行。然而，如果使用管道的話

5、，你就可以將mysqldump命令與gzip命令和ssh命令相連接，這樣就避免了創(chuàng)建臨時(shí)文件/tmp/wikidb.backup，而且可以同時(shí)執(zhí)行這些命令并達(dá)到相同的效果。12.1.2 為什么使用管道 使用管道后的命令如下所示： $ mysqldump -u root -ppassword wiki | gzip -9 | ssh userbackupserver cat /home/user/mysql/wikidb.gz 上述使用管道的命令具有如下特點(diǎn)： 命令的語法緊湊并且使用簡單。 通過使用管道，將三個(gè)命令串聯(lián)到了一起就完成了遠(yuǎn)程mysql備份的復(fù)雜任務(wù)。 從管道輸出的標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤會(huì)混合到一

6、起。12.1.3 實(shí)例：使用管道連接程序 通過本章前面內(nèi)容的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了，管道符是豎線“|”，使用這一操作符我們就可以將命令連接起來。例如，在下面的例子中，我們將ls命令的輸出發(fā)送到grep命令： $ ls | grep data.txt 上述命令是查看文件data.txt是否存在于當(dāng)前目錄下。 我們可以在命令的后面使用命令的選項(xiàng)或參數(shù)。例如，我們查看當(dāng)前目錄下是否有.bashrc文件： $ ls -al | grep .bashrc -rwxr-xr-x 1 yantaol group 12 Oct 10 12:52 .bashrc 管道符“|”與兩側(cè)的命令之間也不可以不存在空格。比

7、如，上述命令還可以寫為類似如下所示： $ ls -al|grep .bashrc -rwxr-xr-x 1 yantaol group 12 Oct 10 12:52 .bashrc12.1.3 實(shí)例：使用管道連接程序 然而，我還是推薦在管道符“|”和兩側(cè)的命令之間使用空格，以增加代碼的可讀性。 我們也可以重定向管道的輸出到一個(gè)文件。比如，我們將上述管道命令的輸出結(jié)果發(fā)送到文件/tmp/output.log中： $ ls -al | grep .bashrc /tmp/output.log 下面我們?cè)賮硗ㄟ^一些實(shí)例來學(xué)習(xí)，如何使用管道來連接程序。12.1.4 實(shí)例：管道中的輸入重定向 輸入重定

8、向操作符可以在管道中使用，以用來從文件中獲取輸入。其語法類似如下所示： command1 input.txt | command2 command1 或?qū)⒐艿乐凶詈笠粋€(gè)命令的標(biāo)準(zhǔn)輸出進(jìn)行重定向。其語法類似如下所示： $ command1 | command2 | | commandN output.txt $ command1 output.txt 我們已經(jīng)知道，將幾個(gè)命令通過管道符組合在一起就形成一個(gè)管道。通常，通過這種方式被使用的命令就被稱為過濾器。過濾器會(huì)獲取輸入，通過某種方式修改其內(nèi)容，然后將其輸出。 簡單地說，過濾器可以概括為以下兩點(diǎn)： 如果一個(gè)linux命令是從標(biāo)準(zhǔn)輸入接收它的輸入

9、數(shù)據(jù)，并在標(biāo)準(zhǔn)輸出上產(chǎn)生它的輸出數(shù)據(jù)（結(jié)果），那么這個(gè)命令就被稱為過濾器。 過濾器通常與Linux管道一起使用。 常用的被作為過濾器使用的命令如下所示： awk 用于文本處理的解釋性程序設(shè)計(jì)語言，通常被作為數(shù)據(jù)提取和報(bào)告的工具。 cut 用于將每個(gè)輸入文件（如果沒有指定文件則為標(biāo)準(zhǔn)輸入）的每行的指定部分輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出。 grep 用于搜索一個(gè)或多個(gè)文件中匹配指定模式的行。 tar 用于歸檔文件的應(yīng)用程序。 head 用于讀取文件的開頭部分（默認(rèn)是10行）。如果沒有指定文件，則從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀取。 paste 用于合并文件的行。 sed 用于過濾和轉(zhuǎn)換文本的流編輯器。 sort 用于對(duì)文本文件的行進(jìn)

10、行排序。 split 用于將文件分割成塊。 strings 用于打印文件中可打印的字符串。 tac 與cat命令的功能相反，用于倒序地顯示文件或連接文件。 tail 用于顯示文件的結(jié)尾部分。 tee 用于從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀取內(nèi)容并寫入到標(biāo)準(zhǔn)輸出和文件。 tr 用于轉(zhuǎn)換或刪除字符。 uniq 用于報(bào)告或忽略重復(fù)的行。 wc 用于打印文件中的總行數(shù)、單詞數(shù)或字節(jié)數(shù)。 接下來，我們來學(xué)習(xí)如何在管道中使用這些命令。12.2.1 實(shí)例：在管道中使用awk命令 我們將在第14章詳細(xì)介紹awk命令的使用，在這一節(jié)中，我們僅通過幾個(gè)簡單的實(shí)例來了解一下awk命令在管道中的使用。12.2.2 實(shí)例：在管道中使用cut

11、命令 cut命令被用于文本處理。你可以使用這個(gè)命令來提取文件中指定列的內(nèi)容。12.2.3 實(shí)例：在管道中使用grep命令 grep命令是在管道中比較常用的一個(gè)命令。12.2.4 實(shí)例：在管道中使用tar命令 tar命令是Linux系統(tǒng)中最常用的打包文件的程序。12.2.5 實(shí)例：在管道中使用head命令 有時(shí)，你不需要一個(gè)命令的全部輸出，可能只需要命令的前幾行輸出。這時(shí)，你就可以使用head命令，它只打印命令的前幾行輸出。默認(rèn)的輸出行數(shù)為10行。12.2.6 實(shí)例：在管道中使用paste命令 paste命令用于合并文件的行，當(dāng)然，它也可以通過管道接收其它命令的輸出，并對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的合并處理

12、。12.2.7 實(shí)例：在管道中使用sed命令 我們將在第14章詳細(xì)介紹sed命令的使用，在這一節(jié)中我們將通過幾個(gè)簡單的實(shí)例來了解一下sed命令在管道中的使用。 sed命令是流編輯器（stream editor）的簡稱。12.2.8 實(shí)例：在管道中使用sort命令 sort命令用于對(duì)文本文件的行進(jìn)行排序，當(dāng)然，它也可以通過管道對(duì)其它命令輸出的行進(jìn)行排序。12.2.9 實(shí)例：在管道中使用實(shí)例：在管道中使用split命令命令 split命令用于將文件分割成塊，同樣，也可以通過管道將其它命令輸出的內(nèi)容分割成指定大小的塊并存入指定前綴的文件中。12.2.10 實(shí)例：在管道中使用strings命令 str

13、ings命令用于打印文件中的可打印字符串，常用來與grep命令配合使用，在二進(jìn)制文件中查找字符串。12.2.11 實(shí)例：在管道中使用tail命令 tail命令用于打印文件的最后幾行，同樣，也可以通過管道顯示其它命令輸出的最后幾行內(nèi)容。12.2.12 實(shí)例：在管道中使用tee命令 tee命令用于（在同一時(shí)間）存儲(chǔ)和查看任意其它命令的輸出。使用tee命令，你可以從一個(gè)輸入流讀取輸入，并分隔輸出流到兩個(gè)重定向，所以輸出即顯示在屏幕（標(biāo)準(zhǔn)輸出）上也同樣重定向到一個(gè)文件中。12.2.13 實(shí)例：在管道中使用tr命令 tr命令用于轉(zhuǎn)換和刪除字符。12.2.14 實(shí)例：在管道中使用uniq命令 uniq命令用于報(bào)告或刪除重復(fù)的行：12.2.15 實(shí)例：在管道中使用wc命令 wc命令用于統(tǒng)計(jì)包含在文本流中的字符數(shù)、單詞數(shù)和行數(shù)。12.3 小結(jié) 下面我們總結(jié)一下本章所學(xué)的主要知識(shí)： 管道：將兩個(gè)或多個(gè)程序連接到一起，以使一個(gè)程序的輸出可以變?yōu)橄乱粋€(gè)程序的輸入，以這種方式連接的兩個(gè)或多個(gè)程序就形成了管道。 重定向操作符將命令