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Shell

（一）：功能、配置和插件

关于shell，一个广义的解释就是在用户与操作系统之间，提供一个工具或接口给用户来操作计算机系统；用户在shell中通过输入命令行，按下回车键，shell执行命令后就能返回结果，达到操作计算机的效果。
但有很多人会问，为什么要学习shell呢？以下是我对为什么要学习shell的看法：

在通过ssh来远程操纵Linux/Unix服务器时，都是使用shell而不是用户界面
相比于通过点击多个用户界面来执行操作，输入命令行更加直接和快捷
利用管道组合各种可用工具，来创建和定制宏工具
使用shell script将重复简单的任务自动化

而shell有很多种：Bourne Shell， C Shell，Korn Shell，Bourne-again Shell，TENEX C Shell等，通过命令cat /etc/shells可以查看系统支持哪些shell:

Linux/Unix默认都是使用Bash(Bourne-again Shell)，但我更倾向于使用zsh，但由于配置过于复杂，前期很少人使用，但后来有外国程序员弄出一个Oh My ZSH来管理zsh的配置和支持更多插件，使得zsh变得更容易使用和更加强大。

Shell有哪些功能

命令历史记录

一旦你在shell敲入正确命令并能执行后，shell就会存储你所敲入命令的历史记录（存放在~/.bash_history文件），方便你再次运行之前的命令。
你可以按方向键↑和↓来查看之前执行过的命令

可以用!!来执行上一条命令，但最常用还是使用ctrl-r来搜索命令历史记录

命令和文件补全(按tab键)

当你输入命令或文件名时，你可以通过按tab键来补全命令或文件名，这样可以让你更快敲入命令和敲入正确的命令。
有时你忘记具体某个命令，但你记住命令开头的几个字母是gi，可以敲入字母gi，按tab键来显示与前几个字母有关的所有命令：

当用cd命令前往某个目录时，你不必敲入整个路径的所有目录名，你只需敲入目录前几个字母，然后按tab键逐个补全目录名即可。

命令别名

命令别名是一个比较有用的东西，特别适应用于简化命令输入。比如，你要更新cocoapods时，在shell输入以下命令行

pod update --verbose --no-repo-update

但每次都输入这么长的命令行，多么麻烦啊。所以，这时使用命令别名来简化命令行的输入：

alias pod_update='pod update --verbose --no-repo-update'

下次你只需要输入pod_update就可以更新cocoapod
你可以使用alias命令来显示所有命令别名

任务控制(job control)

使用shell登陆系统后，想要一边复制文件、一边查找文件、一边进行编译代码、一边下载软件，当然可以通过开启多个shell来完成，但如果想只在一个shell来完成以上多个任务时，此时可以使用shell的一个特性任务控制。

在学会如何使用命令来控制任务之前，先了解两个概念：前台(foreground)和后台(background)。前台就是出现提示符让用户操作的环境，而后台就是不能与用户交互的环境，你无法使用 ctrl-c 终止它，可使用 bg/fg 呼叫该任务。

下面介绍一些命令如何控制任务：

1. 将任务放在后台运行：`command + &`

注意一下上面打印信息，[1]表示job number(任务编号)，7089表示PID(进程号)。在后台执行的命令，如果有stdout和stderr，数据依旧输出到屏幕上，可以通过数据重定向传输到文件中，就不会影响前台的工作。

2. 将任务丢到后台暂停：`ctrl-z`

在shell中执行find / -print命令，然后按下ctrl-z将任务丢到后台暂停：

由上面打印可知，任务find / -print暂停执行，并将任务放在后台，返回一个job number[2]

3. 查看后台所有任务状态：`jobs -l`

输入jobs -l 查看后台所有的任务状态：

仔细查看打印信息，有没有留意到在PID 7417和7431之前有-和+两个符号，-表示最近第二个被放到后台的任务号码，+表示最近被放到后台的任务号码。

4. 将后台的任务拿到前台处理：`fg %jobnumber`

输入fg会默认取出+的任务，然后迅速按下ctrl-z

看上面打印的PID是7431，确实如此。再次输入jobs -l来查看后台所有任务的信息

这次输入fg %1来讲后台的任务拿到前台处理。

5. 将后台的任务变成运行中：`bg %jobnumber`

输入jobs -l查看任务状态：

然后输入bg %2; jobs -l将后台任务变成运行，并查看任务状态，然后不断地输入打印信息，这时需要关闭终端才能kill这个shell进程的子进程。

6. 管理后台当中的任务：`kill -signal %jobnumber`

有时，任务在后台运行或暂停，这时我想结束这个任务，怎样办呢？你可以使用kill命令将任务结束。
输入find / -print命令，并按下ctrl-z暂停任务：

输入kill -9 %1;jobs -l结束任务并显示任务状态：

shell script

shell script是利用shell的功能所编写的一个程序，这个程序使用纯文本文件来保存一些shell的命令，并遵循shell的语法规则，搭配数据重定向、管道、和正则表达式等功能来组合各种工具，实现简单重复任务的自动化。

通配符

除了完整的字符串之外，shell还支持许多的通配符来帮助用户查询和命令执行。我简答地列出常用的几个通配符：

符号含义

* 表示0到无穷多个任意字符

? 表示有一个任意字符

[] 表示有一个在中括号内的字符。例如[abc]表示有个字符，可能是abc其中一个

[-] 表示在编码顺序内的所有字符。例如[1-7]表示有个字符，范围1到7其中一个

表示反向选择。例如表示有一个字符，只要不是a,b,c的其他字符都可以

iTerm 2(for mac) && Oh My Zsh

如果你是mac的用户，推荐一个终端应用iTerm 2, iTerm 2 相比mac自带的 Terminal 应用，有太多优点了。例如，支持画面分割，可以设置主题，各种使用的快捷键，以及快速唤出。配合 Oh My Zsh 使用，简直优雅到爆！

Oh My Zsh安装

curl方式

curl -L https://raw.github.com/robbyrussell/oh-my-zsh/master/tools/install.sh | sh
wget方式

wget https://raw.github.com/robbyrussell/oh-my-zsh/master/tools/install.sh -O - | sh

安装完之后，关闭当前终端，并重新打开一个，oh my zsh的默认主题是robbyrussell，效果如下：

配置

如果你想定制和扩展zsh，oh my zsh提供配置文件~/.zshrc来配置，可以设置环境变量和别名；

# Support autojump
[[ -s ~/.autojump/etc/profile.d/autojump.sh ]] && . ~/.autojump/etc/profile.d/autojump.sh

# setup moco alias name
alias moco_service="moco start -p 12306 -g settings.json"

#setup macvim alias name
alias vim="/Applications/MacVim.app/Contents/MacOS/Vim"

#setup pod update alias name
alias pod_update='pod update --verbose --no-repo-update'

在Themes列出所有可用主题，每个主题都有截屏效果并教你如何设置，选择你喜欢的主题，在配置文件~/.zshrc查找字符串ZSH_THEME="robbyrussell"，通过改变ZSH_THEME环境变量来改变主题。例如，

ZSH_THEME="agnoster"

oh my zsh提供数十种主题，相关文件在~/.oh-my-zsh/themes 目录，可以编辑主题来满足自身需求，我是使用默认的robbyrussell，不过做了一点小小改动：

PROMPT='%{$fg_bold[red]%}➜ %{$fg_bold[green]%}%p%{$fg[cyan]%}%d %{$fg_bold[blue]%}$(git_prompt_info)%{$fg_bold[blue]%}% %{$reset_color%}> '
#PROMPT='${ret_status}%{$fg_bold[green]%}%p %{$fg[cyan]%}%c %{$fg_bold[blue]%}$(git_prompt_info)%{$fg_bold[blue]%} % %{$reset_color%}> '

与原来不同的是，将c(表示当前目录)改为d(表示绝对路径)，另外在尾部添加一个>作为隔离符号，效果如下：

插件

oh my zsh提供丰富的插件，存放在~/.oh-my-zsh/plugins目录下：

想了解每个插件的功能以及如何使用，只要打开相关插件的目录下zsh文件即可，以git插件为例：

打开git.plugin.zsh文件，里面有很多命名别来来简化命令的输入。你可以根据自己的需要来启用哪些插件，只需在~/.zshrc配置文件追加内容即可：

plugins=(git autojump osx)

我来介绍一下一些常用插件的使用吧：

git

当你处在一个git受控的目录下时，Shell明确显示git和branch信息，另外简化git很多命令，具体使用请参考：Plugin:git

autojump

autojump插件使你能够快速切换路径，再也不需要逐个敲入目录，只需敲入目标目录，就可以迅速切换目录。

安装
如果你是mac用户，可以使用brew安装：

brew install autojump

如果是linux用户，首先下载autojump最近版本，比如：

git clone git://github.com/joelthelion/autojump.git

然后进入目录，执行

./install.py

最近将以下代码加入~/.zshrc配置文件：

[[ -s ~/.autojump/etc/profile.d/autojump.sh ]] && . ~/.autojump/etc/profile.d/autojump.sh

使用
如果你之前打开过~/.oh-my-zsh/themes目录，现在只需敲入j themes就可以快速切换到~/.oh-my-zsh/themes目录。

osx

tab - 在一个新标签打开当前目录
cdf - cd到当前Finder目录
quick-look - 快速浏览特殊的文件
man-preview - 在Preview应用打开特定的man page
trash - 将特定的文件移到垃圾桶

使用

因为zsh兼容bash，所以之前使用bash的人切换到zsh毫无压力
智能拼写纠正，比如你输入cls，会提示

各种补全：除了支持命令补全和文件补全之外，还支持命令参数补全，插件内容补全，只需要按tab键
使用autojump智能跳转
目录浏览和跳转：输入d，就显示在会话里访问的目录列表，输入列表前的序号，即可以跳转

YouTube有个演示视频 zsh shell详细介绍如果使用Oh My Zsh

总结

作为的一个程序员，我觉得shell是一个必不可少的工具，使用它能够毫不费劲地操作计算机。在shell提示下，通过调用各种各样的工具，并结合管道，将这些工具根据自己需要组合起来，创建和制定宏工具，甚至编写shell script来将简单而重复的工作自动化，做到Don't repeat your self。

（二）：变量、数据重定向和管道

重点介绍，shell中的变量的如何设置和读取数据，读取之后如何使用变量？每个程序一般都有输入和输出，让我们看看数据重定向如何处理输入和输出的？还有，Unix/Linux系统提供丰富的工具，我们如何将这些工具通过管道来组合成更加强大的宏工具呢？下面，由我来逐一详细介绍变量、数据重定向和管道。

变量

变量的作用

变量与其他程序设计语言一样，都是存储数据，然后被程序引用。相比于不使用变量，而是直接使用数据，存在两个问题：

当数据改变时，直接使用数据的时候却不能灵活地根据数据改变而随着改变，而使用变量却不同，它能够做到这点。
当数据发生变化时，如果想保证数据一致性，必须查找所有引用该数据的所有地方，然后将它修改，当下一次再需要修改时，也是像这种情况一样，是多么繁琐的事，而变量却不用，只需要修改变量值即可。

因此，变量具有可变性和易于修改的两个特点。

变量的分类

在shell中，大概分为两种变量：环境变量和局部变量，主要区别在于它们的使用范围不同，环境变量可以在父进程与子进程之间共享，而自定义变量只在本进程使用。举一个简单的例子来说明：

我首先设置一个shell变量devname=sam，然后输入bash打开一个新的shell，而这个shell是子进程，然后echo $devname输出变量值，变量值为空，最后exit退出子进程。

但使用export devname设置环境变量后，再次进入输入bash进入子进程之后，echo $devname输出变量值，这次变量值是sam

查看环境变量`env`和`set`

如果想查看系统中以及自定义有哪些环境变量，可以使用env命令：

而set命令不仅能查看环境变量，还可以查看与shell接口有关的变量，下面只截取一部分变量：

变量有哪些操作

显示`echo $variable`

如果你想显示某个变量的值，例如PATH，你只需要输入：

echo $PATH

注意上面一条命令，需要在变量名前加上一个符号$，这样才能访问变量

设置`variable=value`和取消`unset`

如果你想设置某个变量的值，只需在变量名和变量值之间用符号=连接就行了，例如：

由上面的输入命令echo $devname，显示结果为空。由此可知，一开始如果没有设置某个变量时，它的是为空。另外，设置变量的规则还需要几点注意：

在命名变量名时，变量名称只能是英文字母和数字，而且首字母不能是数字。下面演示一个错误的例子：

等号=两边不能有空格

blank can't exist.png

如果变量值有空格，可用双引号" "或单引号' '来包围变量值，但两者是有区别：
双引号" "内的一些特殊字符，可以保持原有的特性，例如：

而单引号' '内的一些特殊字符，仅为一般字符，即纯文本，例如：

如果想显示一些特殊字符（$、空格、!等），在字符前面加上用转义字符\
有些时候，变量的值可能来源于一些命令，这时你可以使用反单引号命令或$(命令)，例如：
使用反单引号命令的方式

使用$(命令)的方式

如果变量想增加变量的值，可以使用$variable累加

如果变量需要在其他子进程使用，用export关键字来设置变量为环境变量

export VARIABLE
系统环境变量一般都是字母全部大写，例如：PATH，HOME，SHELL等
如果想取消设置变量的值，使用unset variable命令。注意，变量之前是没有符号$

环境配置文件

之前那些设置的环境变量，一旦退出系统后，就不能再次使用，如果想再次使用，必须重新再设置才行。如果想就算退出系统，也能重新使用自定义的环境变量，那怎么办呢？

不用怕，系统提供一些环境配置文件：/etc/profile和~/.bash_profile。/etc/profile是系统整体的设置，每个用户共享，最好不要修改；而~/.bash_profile属于单个用户的设置，每个用户设置后，互不影响和共享。但因为我使用oh my zsh，之前~/.bash_profile设置一些配置都不生效了，但它提供一个环境配置文件.zshrc，所以如果想设置环境变量TEST，只需将export TEST=test添加.zshrc即可。

但在.zshrc文件设置好环境变量TEST后，echo $TEST为空，原因是还没使用source命令来读取环境配置文件。使用source .zshrc命令之后，设置环境变量TEST生效了

数据重定向

含义

当输入命令行时，一般都有输入参数(standard input)，而命令行处理完之后，一般都有输出结果，结果有可能成功(standard output)，也有可能失败(standard error)，而这些结果一般都会输出到屏幕上，如果你想控制结果输出到文件或以文件作为输入的话，你需要了解数据重定向的分类和符号操作。

使用

stdout

当你输入ls命令，屏幕会显示当前目录有哪些文件和目录；而当你使用符号>时，输出结果将重定向到dir.txt文件，而不显示在屏幕上

而符号>与符号>>有什么区别呢？>表示当文件存在时，将文件内容清空，然后stdout结果存放到文件中。而>>表示当文件存在时，文件内容并没有清空，而是将stdout结果追加到文件尾部。

当你再次输入命令ls > dir.txt时，文件内容并没有改变，因为之前文件内容被清空，然后stdout结果存放在dir.txt文件

而你这次使用符号ls >> dir.txt的话，文件内容被追加到dir.txt文件

stderr

这次我输入命令ls test显示一个不存在的文件，会显示错误信息。然后将错误信息输出到文件error.txt。

如果你想追加错误信息，可以使用2>>符号

stdout & stderr

将stdout和stderr分离：>和2>符号
输入ls README.md test，在屏幕显示既有正确信息，也有错误信息，如果想将正确信息和错误信息分离到不同文件，你可以同时使用>和2>符号

将stdout和stderr合并：&>符号
如果你想将正确信息和错误信息合并，且输出到同一个文件，可以使用&>符号

stdin

一般输入一些简单的数据的方式都是通过键盘，但是如果要输入大量的数据，最好还是通过文件的方式。举一个简单例子：
首先输入cat > test命令之后，你就可以输入内容，那些内容最终会存放在test文件

但如果有大量数据从一个文件导入到test文件时，此时需要用到<符号

还一个符号<<需要解释，符号<<表示输入时的结束符号。输入cat > test << "eof"命令之后，你就可以输入内容，那些内容最终会存放在test文件，输入完内容后可以输入eof来结束输入

管道

在Unix设计哲学中，有一个重要设计原则--KISS(Keep it Simple, Stupid)，大概意思就是只关注如何做好一件事，并把它做到极致。每个程序都有各自的功能，那么有没有一样东西将不同功能的程序互相连通，自由组合成更为强大的宏工具呢？此时，管道出现了，它能够让程序实现了高内聚，低耦合。

如果我想查看文件是否存在某个关键字，此时我可以使用管道

命令cat README.md | grep 'pod'的处理过程分为两步：

cat README.md查看文件内容
然后将cat README.md输出的内容作为grep 'pod'命令的输入，再进行处理。

上面一个很关键的符号|，就是管道，它能够将前一个命令处理完的stdout作为下一条命令stdin。

关于 Mac

Shell

（一）：功能、配置和插件

Shell有哪些功能

命令历史记录

命令和文件补全(按tab键)

命令别名

任务控制(job control)

1. 将任务放在后台运行：command + &

2. 将任务丢到后台暂停：ctrl-z

3. 查看后台所有任务状态：jobs -l

4. 将后台的任务拿到前台处理：fg %jobnumber

5. 将后台的任务变成运行中：bg %jobnumber

6. 管理后台当中的任务：kill -signal %jobnumber

shell script

通配符