xmengnet/the-art-of-command-line

Fork 0

mirror of https://github.com/xmengnet/the-art-of-command-line.git synced 2024-12-24 09:46:29 +08:00

Oleg Berman 14b44e8221 file processing finished & macos section corrected

2015-07-06 22:46:23 -04:00

38 KiB

Raw Blame History

[ На других языках: English, Español, Português, 中文 ]

Искусство командной строки

Описание
Основы
Ежедневное использование
Процессинг файлов и информации
Системный дебаггинг
Команды в одну строчку
Сложно, но полезно
MacOS only
Больше информации по теме
Дисклеймер

$curl -s 'https://raw.githubusercontent.com/jlevy/the-art-of-command-line/master/README.md' | egrep -o '\w+' | tr -d '`' | cowsay -W50$

Продвинутому использованию командной строки зачастую не уделяют достаточного внимания, о терминале говорят как о чем-то мистическом; на самом же деле это умение очевидно и не очевидно увеличивает Вашу продуктивность в работе. Данный документ является подборкой заметок и советов, которые я нашел для себя полезными, работая с командной строкой в Linux. Некоторые из их них – простые и очевидные, но некоторые довольно сложные и предназначены для решения конкретных задач. Это небольшая публикация, но если Вы знаете обо всем, что тут написано, и можете вспомнить как это все использовать – вы много знаете!

Многое из того, что тут написано изначально появилось на Quora, начав идею там, похоже, что стоит развить ее на Gihub, где обитают люди, которые талантлевее меня и могут предлагать улучения данной подборки. Если Вы заметили ошибки (во всех вариантах перевода), пожалуйста оставьте тикет или киньте пулл-реквест (заранее изучив описание и посмотрев на уже созданнные тикеты и пулл-реквесты).

Описание

Основное:

Данная публикация предназначена как для новичков, так и для опытных людей. Цели: объемность (собрать все важные аспекты использования командной строки), практичность (давать конкретные примеры для самых частых юзкейсов) и краткость (не стоит углубляться в неочевидные вещи, о которых можно почитать в другом месте).
Этот документ написан для пользователей Linux, с единственным исключеним – секцией "MacOS only". Все остальное подходит и может быть установлено под все UNIX/MacOS системы (и даже Cygwin).
Фокусируемся на интерактивном Баше, но многие вещи так же могут быть использованы с другими шеллами; и в общем приминимы к Баш-скирптингу
Эта инструкция включает в себя стандартные Unix комманды и те, для которых нужно устанавливать сторонние пакеты – они настолько полезны, что стоят того, чтобы их установили

Заметки:

Для того, чтобы руководство оставалось одностраничным, вся информация вставлена прямо сюда. Вы достаточно умные для того, чтобы самостоятельно изучить вопрос более детально в другом месте. Используйте apt-get/yum/dnf/pacman/pip/brew (в зависимости от вашей системы управления пакетами) для установки новых програм.
На Explainshell можно найти простое и детальное объясение того, что такое команды, флаги, пайпы и т.д.

Основы

Выучите основы Баша. Просто возьмите и напечатайте man bash в терминале и хотя бы просмотрите его; он довольно просто читается и он не очень большой. Другие шеллы тоже могут быть хороши, но Баш – мощная программа и Баш всегда под рукой (использование исключительно zsh, fish и т.д., которые наверняка круто выглядят на Вашем ноуте во многом Вас ограничивает, например Вы не сможете использовать возможности этих шеллов на уже существующем сервере).
Выучите хотя бы один консольный редактор текста. Идеально Vim (vi), ведь у него нет конкурентов, когда вам нужно быстренько что-то подправить (даже если Вы постоянно сидите на Emacs/какой-нибудь тяжелой IDE или на каком-нибудь модном хипстерском редакторе)
Знайте как читать документацию через man (для любознательных – man man; man по углам документа в скобках добавляет номер, например 1 – для обычных команд, 5 – для файлов, конвенций, 8 – для администативных команд). Ищите мануалы через apropos, и помните, что некоторые команды – не бинарники, а встроенные команды Баша, и помощь по ним можно получить через help и help -d.
Узнайте о том, как перенаправлять ввод и вывод через > и < и пайпы |. Помните, что > – переписывает выходной файл, а >> добавляет к нему. Узнайте побольше про stdout and stderr.
Узнайте побольше про file glob expansion with * (and perhaps ? and {...}), кавычки а так же разницу между двойными " и одинарными ' кавычками. (Больше о расширении переменных читайте ниже)
Будьте знакомы с работой с процессами в Bash: &, ctrl-z, ctrl-c, jobs, fg, bg, kill, и т.д.
Знайте ssh, и основы безпарольной аунтефикации через ssh-agent, ssh-add, и т.д.
Основы работы с файлами: ls и ls -l (в частности узнайте, что значит каждый столбец в ls -l), less, head, tail и tail -f (или даже лучше, less +F), ln и ln -s (узнайте разницу между символьными ссылками и жесткими ссылками и почему жесткие ссылки лучше), chown, chmod, du (для быстрой сводки по использованию диска: du -hk *). Для менеджмента файловой системы, df, mount, fdisk, mkfs, lsblk.
Основы работы с сетью: ip или ifconfig, dig.
Хорошо знайте регулярные выражения и разные флаги к grep/egrep. Такие флаги как -i, -o, -A, и -B стоит знать.
Обучитесь использованию системами управления пакетами apt-get, yum, dnf или pacman (в зависимости от дистрибутива). Занйте как искать и устанавливать пакеты и обязательно имейте установленым pip для установки командных утилит, написаных на Python (некоторые из тех, что вы найдете ниже легче всего установить через pip)

Ежедневное использование

Используйте таб в Баше для автокомплита аргументов к командам и ctrl-r для поиска по истории командной строки
Используйте ctrl-w в Баше для того, чтобы удалить последнее слово в команде; ctrl-u для того, что бы удалить команду полностью. Используйте alt-b и alt-f для того, чтобы бегать между словами команды, ctrl-k для того, чтобы прыгнуть к концу строки, ctrl-l для того, чтобы очистить экран. Гляньте на man readline чтобы узнать о всех шорткатах Баша. Их много! Например, alt-. бежит по предыдущим аргументам команды, а alt-* расширяет глоб.??

– Если Вам нравятся шорткаты Вима сделайте set -o vi.

Для того, чтобы посмотреть историю введите history. Так же существует множество аббривиатур, например !$ – последний аргумент, !! – последняя команда, хотя эти аббривиатуры часто заменяются шорткатами ctrl-r и alt-..
Для того, чтобы прыгнуть к последней рабочей директории – cd -
Если Вы написали команду наполовину и вдруг передумали нажмите alt-# для того, чтобы добавить # к началу и отправьте комманду как комментарий. Потом вы сможете вернуться к ней через историю.
Не забывайте использовать xargs (или parallel). Это очень мощная штука. Обратите внимание, что Вы можете контролировать количество команд на каждую строку, а так же параллельность. Если Вы не уверены, что делаете что-то правильно, начните с xargs echo. Еще -I{} – полезная штука. Примеры:

      find . -name '*.py' | xargs grep some_function
      cat hosts | xargs -I{} ssh root@{} hostname

pstree -p – полезный тип вывода дерева процессов.
Используйте pgrep или pkill для того чтобы находить/слать сигналы к процессам по имени (-f помогает).
Знайте разные сигналы, которые можно слать процессам. Например, чтобы приостановить процесс используйте kill -STOP [pid]. Для полного списка посмотрите man 7 signal.
Используйте nohup или disown для того, чтобы процесс в фоне выполнялся бесконечно.
Узнайте какие процессы слушают порты через netstat -lntp или ss -plat (для TCP; добавьте -u для UDP).
Так же lsof для того, чтобы посмотреть открытые сокеты и файлы.
Используйте alias для того, чтобы алиасить часто используемые команды. Например, alias ll='ls -latr' создаст новый алиас ll.
В Баш скритах используйте set -x для того, чтобы дебажить аутпут. Используйте строгие режимы везде, где возможно. Используйте set -e для того, чтобы прекращать выполнение при ошибках. Используйте set -o pipefail для того, чтобы строго относится к ошибкам (это немного глубокая тема). Для более сложных скриптов так же используйте trap.
В Баш скриптах, подоболочки (subshells) – удобный способ группировать команды. Один из самых распространенных примеров – временно передвинуться в другую рабочую директорию, вот так:

      # do something in current dir
      (cd /some/other/dir && other-command)
      # continue in original dir

В Баше много типов пространства переменных. Проверить, существует ли переменная – ${name:?error message}. Например, если Баш-скрипту нужен всего один аргумент просто напишите input_file=${1:?usage: $0 input_file}. Арифметическая область видимости: i=$(( (i + 1) % 5 )). Последовательности: {1..10}. Обрезка строк: ${var%suffix} и ${var#prefix}. Например, если var=foo.pdf тогда echo ${var%.pdf}.txt выведет foo.txt.
Вывод любой команды можно обратить в файл через <(some command). Например, сравнение локального файла `/etc/hosts с удаленным:

      diff /etc/hosts <(ssh somehost cat /etc/hosts)

Знайте про heredoc-синтаксис в Баше, работает он вот так cat <<EOF ....
В Баше перенаправляйте стандартный вывод, а так же стандартные ошибки вот так: some-command >logfile 2>&1. Зачастую для того, чтобы убедится, что команда не оставит открытым файл, привязав его к открытому терминалу считается хорошей практикой добавлять </dev/null.
Используйте man ascii для хорошей ASCII таблицы, с hex и десятичными значениями. Для информации по основным кодировкам полезны: man unicode, man utf-8, и man latin1.
Используйте screen или tmux для того, чтобы иметь несколько экранов в одном терминале, это особенно полезно, когда вы работаете с удаленным сервером, тогда Вы можете подключаться/отключаться от сессий. Более минималистичный подход для этого – использование dtach.
В SSH полезно знать как port tunnel с флагами -L и -D (и иногда -R), например для того, чтобы зайти на сайт с удаленного сервера.
Еще может быть полезно оптимизировать вашу SSH конфигурацию, например этот файл ~/.ssh/config содержит настройки, которые помогают избегать потерянные подключения в некоторых сетевых окружениях, используйте сжатие (которое полезно с scp через медленные подключения) и увеличьте количество каналов к одному серверу через этот конфиг вот так:

      TCPKeepAlive=yes
      ServerAliveInterval=15
      ServerAliveCountMax=6
      Compression=yes
      ControlMaster auto
      ControlPath /tmp/%r@%h:%p
      ControlPersist yes

Некоторые другие настройки SSH могут сильно повлиять на безопасность и должны меняться осторожно, например для конкретной подсети или конкретной машины или в домашних сетях: StrictHostKeyChecking=no, ForwardAgent=yes
Для того, чтобы получить разрешения файла в восьмеричном виде, что полезно для конфигурации систем, но нельзя получить из ls, можно использовать что-то типа:

      stat -c '%A %a %n' /etc/timezone

Для интерактивного выделения результатов других команд используйте percol or fzf.
Для работы с файлами, список которых дала другая команда (например Git) используйте fpp (PathPicker).
Для того чтобы быстро поднять веб-сервер в текущей директории (и поддерикториях), который доступен для всех в вашей сети используйте: python -m SimpleHTTPServer 7777 (for port 7777 and Python 2) and python -m http.server 7777 (for port 7777 and Python 3).
Для того, чтобы выполнить определенную команду с привилегиями, используйте sudo (для рута) и sudo -u (для другого пользователя). Используйте su или sudo bash для того чтобы запустить шелл от имени этого пользователя. Используйте su - для того, чтобы симулировать свежий логин от рута или другого пользователя.

Процессинг файлов и информации

Для того, чтобы найти файл в текущей директории сделайте find . -iname '*something*'. Для того, чтобы искать файл по всей системе используйте locate something (но не забывайте, что updatedb мог еще не проидексировать недавно созданные файлы).
Для основого поиска по содержимому файлов (более сложному, чем grep -r) используйте ag.
Для конвертации HTML в текст: lynx -dump -stdin
Для конвертации разных типов разметки (HTML, маркдаун и т.д.) попробуйте pandoc.
Если нужно работать с XML, есть старая но хорошая утилита – xmlstarlet.
Для работы с JSON используйте jq.
Для работы с Excel и CSV-файлами используйте csvkit (программа предоставляет команды in2csv, csvcut, csvjoin, csvgrep и т.д.)
Для работы с Amazon S3 удобно работать с s3cmd и s4cmd (последний работает быстрее). Для остальных сервисов Амазона используйте стандартный aws.
Знайте про sort и uniq, включая флаги -u и -d, смотрите примеры ниже. Еще гляньте на comm.
Знайте про cut, paste, и join для работы с текстовыми файлами. Многие люди используют cut забыв про join.
Знайте о wc: для подсчета переводов строк (-l), для символов – (-m), для слов – words (-w), для байтового подсчета – (-c).
Знайте про tee, для копирования в файл из stdin и stdout, что-то типа ls -al | tee file.txt.
Не забывайте, что Ваша локаль влияет на многие команды, включая порядки сортировки, сравнение и производительность. Многие дистрибутивы Linux автоматически выставляют LANG или любую другую переменную в подходящую для Вашего региона. Из-за этого результаты функций сортировки могут работать непредсказуемо. Рутины i18n могут значительно снизить производительность сортировок. В некоторых случаях можно полностью этого избегать (за исключением редких случаев), сортируя традиционно побайтово, для этого export LC_ALL=C
Знайте основы awk и sed для простых манипуляций с данными. Например, чтобы получить сумму всех чисел, которые находятся в третьей колонки текстового файла можно использовать awk '{ x += $3 } END { print x }'. Скорее всего, это раза в 3 быстрее и раза в 3 проще чем делать это в Питоне.
Чтобы заменить все нахождения подстроки в одном или нескольких файлах:

      perl -pi.bak -e 's/old-string/new-string/g' my-files-*.txt

Для того, чтобы переименовать сразу много файлов по шаблону, используйте rename. Для сложных переименований может помочь repren:

      # Восстановить бекапы из foo.bak в foo:
      rename 's/\.bak$//' *.bak
      # Полное переименование имен файлов, папок и содержимого файлов из foo в bar.
      repren --full --preserve-case --from foo --to bar .

Используйте shuf для того, чтобы перемешать строки или выбрать случайную строчку из файла.
Знайте флаги sortа. Для чисел используйте -n, для работы с человекочитаемыми числами используйте -h (например du -h). Знайте как работают ключи (-t и -k). В частности, не забывайте что вам нужно писать -k1,1 для того, чтобы отсортировать только первое поле; -k1 значит сортировка учитывая всю строчку. Так же стабильная сортировка может быть полезной (sort -s). Например для того, чтобы отсортировать самое важное по второму полю, а второстепенное по первому можно использовать sort -k1,1 | sort -s -k2,2`.
Если вам когда-нибудь придется написать код таба в терминале, например для сортировки по табу с флагом -t, используйте шорткат ctrl-v [Tab] или напишите $'\t'. Последнее лучше, потому что его можно скопировать.
Стандартные инструменты для патчинга исходников это diff и patch. Так же посмотрите на diffstat для просмотра статистики диффа. diff -r работает для по всей директории. Используйте diff -r tree1 tree2 | diffstat для полной сводки изменений.
Для бинарников используйте hd для простых hex-дампом и bvi для двоичного изменения бинарников.
strings (в связке grep или чем-то похожем) помогает найти строки в бинарниках.
Для того, чтобы посмотреть разницу в бинарниках (дельта кодирование) используйте xdelta3.
Для конвертирования кодировок используйте iconv. Для более сложных задач – uconv, он поддерживает некоторые сложные фичи Юникода. Например эта команда переводит строки из файла в нижний регистр и убирает ударения (кои бывают, например, в Испанском)

      uconv -f utf-8 -t utf-8 -x '::Any-Lower; ::Any-NFD; [:Nonspacing Mark:] >; ::Any-NFC; ' < input.txt > output.txt

Для того, чтобы разбить файл на куски используйте split (разбивает на куски по размеру), или csplit (по шаблону или регулярному выражению)
Используйте zless, zmore, zcat, и zgrep для работы с сжатыми файлами.

System debugging

For web debugging, curl and curl -I are handy, or their wget equivalents, or the more modern httpie.
To know disk/cpu/network status, use iostat, netstat, top (or the better htop), and (especially) dstat. Good for getting a quick idea of what's happening on a system.
For a more in-depth system overview, use glances. It presents you with several system level statistics in one terminal window. Very helpful for quickly checking on various subsystems.
To know memory status, run and understand the output of free and vmstat. In particular, be aware the "cached" value is memory held by the Linux kernel as file cache, so effectively counts toward the "free" value.
Java system debugging is a different kettle of fish, but a simple trick on Oracle's and some other JVMs is that you can run kill -3 <pid> and a full stack trace and heap summary (including generational garbage collection details, which can be highly informative) will be dumped to stderr/logs.
Use mtr as a better traceroute, to identify network issues.
For looking at why a disk is full, ncdu saves time over the usual commands like du -sh *.
To find which socket or process is using bandwidth, try iftop or nethogs.
The ab tool (comes with Apache) is helpful for quick-and-dirty checking of web server performance. For more complex load testing, try siege.
For more serious network debugging, wireshark, tshark, or ngrep.
Know about strace and ltrace. These can be helpful if a program is failing, hanging, or crashing, and you don't know why, or if you want to get a general idea of performance. Note the profiling option (-c), and the ability to attach to a running process (-p).
Know about ldd to check shared libraries etc.
Know how to connect to a running process with gdb and get its stack traces.
Use /proc. It's amazingly helpful sometimes when debugging live problems. Examples: /proc/cpuinfo, /proc/xxx/cwd, /proc/xxx/exe, /proc/xxx/fd/, /proc/xxx/smaps.
When debugging why something went wrong in the past, sar can be very helpful. It shows historic statistics on CPU, memory, network, etc.
For deeper systems and performance analyses, look at stap (SystemTap), perf, and sysdig.
Check what OS you're on with uname or uname -a (general Unix/kernel info) or lsb_release -a (Linux distro info).
Use dmesg whenever something's acting really funny (it could be hardware or driver issues).

One-liners

A few examples of piecing together commands:

It is remarkably helpful sometimes that you can do set intersection, union, and difference of text files via sort/uniq. Suppose a and b are text files that are already uniqued. This is fast, and works on files of arbitrary size, up to many gigabytes. (Sort is not limited by memory, though you may need to use the -T option if /tmp is on a small root partition.) See also the note about LC_ALL above and sort's -u option (left out for clarity below).

      cat a b | sort | uniq > c   # c is a union b
      cat a b | sort | uniq -d > c   # c is a intersect b
      cat a b b | sort | uniq -u > c   # c is set difference a - b

Use grep . * to visually examine all contents of all files in a directory, e.g. for directories filled with config settings, like /sys, /proc, /etc.
Summing all numbers in the third column of a text file (this is probably 3X faster and 3X less code than equivalent Python):

      awk '{ x += $3 } END { print x }' myfile

If want to see sizes/dates on a tree of files, this is like a recursive ls -l but is easier to read than ls -lR:

      find . -type f -ls

Use xargs or parallel whenever you can. Note you can control how many items execute per line (-L) as well as parallelism (-P). If you're not sure if it'll do the right thing, use xargs echo first. Also, -I{} is handy. Examples:

      find . -name '*.py' | xargs grep some_function
      cat hosts | xargs -I{} ssh root@{} hostname

Say you have a text file, like a web server log, and a certain value that appears on some lines, such as an acct_id parameter that is present in the URL. If you want a tally of how many requests for each acct_id:

      cat access.log | egrep -o 'acct_id=[0-9]+' | cut -d= -f2 | sort | uniq -c | sort -rn

Run this function to get a random tip from this document (parses Markdown and extracts an item):

      function taocl() {
        curl -s https://raw.githubusercontent.com/jlevy/the-art-of-command-line/master/README.md |
          pandoc -f markdown -t html |
          xmlstarlet fo --html --dropdtd |
          xmlstarlet sel -t -v "(html/body/ul/li[count(p)>0])[$RANDOM mod last()+1]" |
          xmlstarlet unesc | fmt -80
      }

Obscure but useful

expr: perform arithmetic or boolean operations or evaluate regular expressions
m4: simple macro processor
yes: print a string a lot
cal: nice calendar
env: run a command (useful in scripts)
printenv: print out environment variables (useful in debugging and scripts)
look: find English words (or lines in a file) beginning with a string
cut and paste and join: data manipulation
fmt: format text paragraphs
pr: format text into pages/columns
fold: wrap lines of text
column: format text into columns or tables
expand and unexpand: convert between tabs and spaces
nl: add line numbers
seq: print numbers
bc: calculator
factor: factor integers
gpg: encrypt and sign files
toe: table of terminfo entries
nc: network debugging and data transfer
socat: socket relay and tcp port forwarder (similar to netcat)
slurm: network trafic visualization
dd: moving data between files or devices
file: identify type of a file
tree: display directories and subdirectories as a nesting tree; like ls but recursive
stat: file info
tac: print files in reverse
shuf: random selection of lines from a file
comm: compare sorted files line by line
pv: monitor the progress of data through a pipe
hd and bvi: dump or edit binary files
strings: extract text from binary files
tr: character translation or manipulation
iconv or uconv: conversion for text encodings
split and csplit: splitting files
sponge: read all input before writing it, useful for reading from then writing to the same file, e.g., grep -v something some-file | sponge some-file
units: unit conversions and calculations; converts furlongs per fortnight to twips per blink (see also /usr/share/units/definitions.units)
7z: high-ratio file compression
ldd: dynamic library info
nm: symbols from object files
ab: benchmarking web servers
strace: system call debugging
mtr: better traceroute for network debugging
cssh: visual concurrent shell
rsync: sync files and folders over SSH
wireshark and tshark: packet capture and network debugging
ngrep: grep for the network layer
host and dig: DNS lookups
lsof: process file descriptor and socket info
dstat: useful system stats
glances: high level, multi-subsystem overview
iostat: CPU and disk usage stats
htop: improved version of top
last: login history
w: who's logged on
id: user/group identity info
sar: historic system stats
iftop or nethogs: network utilization by socket or process
ss: socket statistics
dmesg: boot and system error messages
hdparm: SATA/ATA disk manipulation/performance
lsb_release: Linux distribution info
lsblk: List block devices: a tree view of your disks and disk paritions
lshw, lscpu, lspci, lsusb, dmidecode: hardware information, including CPU, BIOS, RAID, graphics, devices, etc.
fortune, ddate, and sl: um, well, it depends on whether you consider steam locomotives and Zippy quotations "useful"

MacOS only

Некоторые вещи релевантны только для Мака.

Системы управлением пакетами – brew (Homebrew) и port (MacPorts). Они могут быть использованы для того, чтобы установить большинство програм, упомянутых в этом документе.
Копируйте аутпут консольных программ в десктопные через pbcopy, и вставляйте инпут через pbpaste.
Для того, чтобы открыть файл или десктопную программу типа Finder используйте open, вот так open -a /Applications/Whatever.app.
Spotlight: Ищите файлы в консоле через mdfind и смотрите метадату (например EXIF информацию фотографий) через mdls.
Не забывайте, что MacOS основан на BSD Uni и многие команды (например ps, ls, tail, awk, sed) имеют некоторые небольшие различия с линуксовыми. Это обусловлено влянием UNIX System V и GNU Tools. Разницу можно заметить увидив заголовок "BSD General Commands Manual." к манам програм. В некоторых случаях, на Мак можно поставить GNU-версии программ, например gawk и gsed. Когда пишите кроссплатформенные Bash-скрипты, старайтесь избегать команды, которые могут различаться (например, лучше используйте Python или perl), или тщательно все тестируйте.

Больше информации по теме

awesome-shell: Дополняемый список инструментов и ресурсов для командной строки.
Strict mode Для того, чтобы писать шелл-скрипты лучше.

Дисклеймер

За небольшим исключением, весь код написан так, что другие его смогут прочитать.

Кому много дано, с того много и спрашивается. Тот факт, что что-то может быть написано в Баше, вовсе не означает что оно должно быть там написано. ;)

Лицензия

Оригинальная работа и перевод на русский язык распространяется под лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

38 KiB Raw Blame History Unescape Escape