五个鲜为人知的现代 Bash 脚本编写技术

作为精通IT技术的专家，我将分享五个能显著提升Bash脚本效率的高级技术，这些技术在真实生产环境中非常实用但较少被讨论：

1. 进程替换与协程处理

# 比较两个动态生成的文件差异
diff <(curl -s http://api/service1) <(curl -s http://api/service2)

# 协程实现异步处理
coproc APIConnection {
    while read -r cmd; do
        curl -s "http://api/endpoint?$cmd"
    done
}
echo "query=test" >&${APIConnection[1]}

2. 命名文件描述符

# 创建持久化文件描述符
exec 3<>/dev/tcp/google.com/80
echo -e "GET / HTTP/1.1\nHost: google.com\nConnection: close\n\n" >&3
cat <&3
exec 3>&-

3. 动态变量引用

# 创建配置系统
declare -A config
config["db_host"]="db.example.com"
config["db_port"]="5432"

get_config() {
    local key=$1
    echo "${config[$key]}"
}

# 动态调用
db_host=$(get_config "db_host")

4. 信号捕获与优雅终止

trap cleanup EXIT ERR SIGINT SIGTERM

cleanup() {
    [ -f "$temp_file" ] && rm "$temp_file"
    [ -n "$child_pid" ] && kill "$child_pid"
    exit ${1:-0}
}

# 后台进程监控
(sleep 30; important_task) &
child_pid=$!
wait $child_pid || cleanup 1

5. 并行处理控制

# 使用fd实现并发控制
max_workers=4
tmp_fifo=$(mktemp -u)
mkfifo "$tmp_fifo"
exec 5<>"$tmp_fifo"
rm -f "$tmp_fifo"

for ((i=0;i<max_workers;i++)); do echo >&5; done

process_item() {
    echo "Processing $1"
    sleep 2
}

for item in {1..10}; do
    read -u5 -t 1 || continue
    (
        process_item "$item"
        echo >&5
    ) &
done

wait
exec 5>&-

进阶技巧： - 使用 set -euo pipefail 实现严格模式 - 通过 declare -n 实现变量引用传递 - 利用 mapfile 高效处理文件到数组 - 使用 $EPOCHSECONDS 进行高精度计时 - 通过 compgen 实现自动补全功能

这些技术特别适合以下场景： 1. 需要高可靠性的生产环境脚本 2. 复杂的数据处理流水线 3. 需要精细资源控制的批处理任务 4. 长时间运行的守护进程 5. 需要优雅处理中断的关键操作

注意事项： 1. 进程替换在非bash环境中可能不可用 2. 文件描述符泄漏可能导致资源耗尽 3. 并行处理需要谨慎管理子进程 4. 信号处理可能影响脚本的正常控制流 5. 动态变量引用增加了调试复杂度

建议在关键脚本中使用这些技术前，先进行充分的测试和代码审查。