Shell（一）：功能、配置和外掛

SamLau發表於2015-05-11

關於shell，一個廣義的解釋就是在使用者與作業系統之間，提供一個工具或介面給使用者來操作計算機系統；使用者在shell中通過輸入命令列，按下Enter鍵，shell執行命令後就能返回結果，達到操作計算機的效果。

但有很多人會問，為什麼要學習shell呢？以下是我對為什麼要學習shell的看法：

  • 在通過ssh來遠端操縱Linux/Unix伺服器時，都是使用shell而不是使用者介面
  • 相比於通過點選多個使用者介面來執行操作，輸入命令列更加直接和快捷
  • 利用管道組合各種可用工具，來建立和定製巨集工具
  • 使用shell script將重複簡單的任務自動化

而shell有很多種：Bourne Shell， C Shell，Korn Shell，Bourne-again Shell，TENEX C Shell等，通過命令cat /etc/shells可以檢視系統支援哪些shell:


System Support Shell.png

Linux/Unix預設都是使用Bash(Bourne-again Shell)，但我更傾向於使用zsh，但由於配置過於複雜，前期很少人使用，但後來有外國程式設計師弄出一個Oh My ZSH來管理zsh的配置和支援更多外掛，使得zsh變得更容易使用和更加強大。


zsh shell.png

Shell有哪些功能

  • 命令歷史記錄

    一旦你在shell敲入正確命令並能執行後，shell就會儲存你所敲入命令的歷史記錄（存放在~/.bash_history檔案），方便你再次執行之前的命令。
    你可以按方向鍵↑和↓來檢視之前執行過的命令


Shell Command History.gif

可以用!!來執行上一條命令，但最常用還是使用ctrl-r來搜尋命令歷史記錄


Shell Search Command History.gif

  • 命令和檔案補全(按tab鍵)

    當你輸入命令或檔名時，你可以通過按tab鍵來補全命令或檔名，這樣可以讓你更快敲入命令和敲入正確的命令。
    有時你忘記具體某個命令，但你記住命令開頭的幾個字母是gi，可以敲入字母gi，按tab鍵來顯示與前幾個字母有關的所有命令：

    Shell Command Complete.gif

    當用cd命令前往某個目錄時，你不必敲入整個路徑的所有目錄名，你只需敲入目錄前幾個字母，然後按tab鍵逐個補全目錄名即可。

    Shell Auto Complete Dir.gif

  • 命令別名

    命令別名是一個比較有用的東西，特別適應用於簡化命令輸入。比如，你要更新cocoapods時，在shell輸入以下命令列

    但每次都輸入這麼長的命令列，多麼麻煩啊。所以，這時使用命令別名來簡化命令列的輸入：

    下次你只需要輸入pod_update就可以更新cocoapod
    你可以使用alias命令來顯示所有命令別名

    list all alias .png

  • 任務控制(job control)

    使用shell登陸系統後，想要一邊複製檔案、一邊查詢檔案、一邊進行編譯程式碼、一邊下載軟體，當然可以通過開啟多個shell來完成，但如果想只在一個shell來完成以上多個任務時，此時可以使用shell的一個特性任務控制。

    在學會如何使用命令來控制任務之前，先了解兩個概念：前臺(foreground)和後臺(background)。前臺就是出現提示符讓使用者操作的環境，而後臺就是不能與使用者互動的環境，你無法使用 ctrl-c 終止它，可使用 bg/fg 呼叫該任務。

    下面介紹一些命令如何控制任務：

    1. 將任務放在後臺執行：command + &


    job control 1.png

    注意一下上面列印資訊，[1]表示job number(任務編號)，7089表示PID(程式號)。在後臺執行的命令，如果有stdout和stderr，資料依舊輸出到螢幕上，可以通過資料重定向傳輸到檔案中，就不會影響前臺的工作。

    job control 2.png

    2. 將任務丟到後臺暫停：ctrl-z

    在shell中執行find / -print命令，然後按下ctrl-z將任務丟到後臺暫停：

    job control 3.png

    由上面列印可知，任務find / -print暫停執行，並將任務放在後臺，返回一個job number[2]

    3. 檢視後臺所有任務狀態：jobs -l

    輸入jobs -l 檢視後臺所有的任務狀態：

    job control 4.png

    仔細檢視列印資訊，有沒有留意到在PID 7417和7431之前有-和+兩個符號，-表示最近第二個被放到後臺的任務號碼，+表示最近被放到後臺的任務號碼。

    4. 將後臺的任務拿到前臺處理：fg %jobnumber

    輸入fg會預設取出+的任務，然後迅速按下ctrl-z

    job control 5.png

    看上面列印的PID是7431，確實如此。再次輸入jobs -l來檢視後臺所有任務的資訊

    job control 6.png

    這次輸入fg %1來講後臺的任務拿到前臺處理。

    5. 將後臺的任務變成執行中：bg %jobnumber

    輸入jobs -l檢視任務狀態：

    job control 7.png

    然後輸入bg %2; jobs -l將後臺任務變成執行，並檢視任務狀態，然後不斷地輸入列印資訊，這時需要關閉終端才能kill這個shell程式的子程式。

    6. 管理後臺當中的任務：kill -signal %jobnumber

    有時，任務在後臺執行或暫停，這時我想結束這個任務，怎樣辦呢？你可以使用kill命令將任務結束。
    輸入find / -print命令，並按下ctrl-z暫停任務：

    job control 8.png

    輸入kill -9 %1;jobs -l結束任務並顯示任務狀態：

    job control 9.png

  • shell script

    shell script是利用shell的功能所編寫的一個程式，這個程式使用純文字檔案來儲存一些shell的命令，並遵循shell的語法規則，搭配資料重定向、管道、和正規表示式等功能來組合各種工具，實現簡單重複任務的自動化。

  • 萬用字元

    除了完整的字串之外，shell還支援許多的萬用字元來幫助使用者查詢和命令執行。我簡答地列出常用的幾個萬用字元：

符號 含義
* 表示0到無窮多個任意字元
? 表示有一個任意字元
[] 表示有一個在中括號內的字元。例如[abc]表示有個字元，可能是abc其中一個
[-] 表示在編碼順序內的所有字元。例如[1-7]表示有個字元，範圍1到7其中一個
[^] 表示反向選擇。例如表示有一個字元，只要不是a,b,c的其他字元都可以

iTerm 2(for mac) && Oh My Zsh

如果你是mac的使用者，推薦一個終端應用iTerm 2, iTerm 2 相比mac自帶的 Terminal 應用，有太多優點了。例如，支援畫面分割，可以設定主題，各種使用的快捷鍵，以及快速喚出。配合 Oh My Zsh 使用，簡直優雅到爆！

Oh My Zsh安裝

  • curl方式

  • wget方式

    安裝完之後，關閉當前終端，並重新開啟一個，oh my zsh的預設主題是robbyrussell，效果如下：


robbyrussell theme.jpg

配置

如果你想定製和擴充套件zsh，oh my zsh提供配置檔案~/.zshrc來配置，可以設定環境變數和別名；

在Themes列出所有可用主題，每個主題都有截圖效果並教你如何設定，選擇你喜歡的主題，在配置檔案~/.zshrc查詢字串ZSH_THEME=”robbyrussell”，通過改變ZSH_THEME環境變數來改變主題。例如，

oh my zsh提供數十種主題，相關檔案在~/.oh-my-zsh/themes 目錄，可以編輯主題來滿足自身需求，我是使用預設的robbyrussell，不過做了一點小小改動：

與原來不同的是，將c(表示當前目錄)改為d(表示絕對路徑)，另外在尾部新增一個>作為隔離符號，效果如下：

modified robbyrussell.png

外掛

oh my zsh提供豐富的外掛，存放在~/.oh-my-zsh/plugins目錄下：

oh my zsh plugins.png

想了解每個外掛的功能以及如何使用，只要開啟相關外掛的目錄下zsh檔案即可，以git外掛為例：

git plugin.png

開啟git.plugin.zsh檔案，裡面有很多命名別來來簡化命令的輸入。你可以根據自己的需要來啟用哪些外掛，只需在~/.zshrc配置檔案追加內容即可：

我來介紹一下一些常用外掛的使用吧：

git

當你處在一個git受控的目錄下時，Shell明確顯示git和branch資訊，另外簡化git很多命令，具體使用請參考：Plugin:git

autojump

autojump外掛使你能夠快速切換路徑，再也不需要逐個敲入目錄，只需敲入目標目錄，就可以迅速切換目錄。

  • 安裝
    如果你是mac使用者，可以使用brew安裝：

    如果是linux使用者，首先下載autojump最近版本，比如：

    然後進入目錄，執行

    最近將以下程式碼加入~/.zshrc配置檔案：
  • 使用
    如果你之前開啟過~/.oh-my-zsh/themes目錄，現在只需敲入j themes就可以快速切換到~/.oh-my-zsh/themes目錄。

    autojump.png
osx
  • tab – 在一個新標籤開啟當前目錄
  • cdf – cd到當前Finder目錄
  • quick-look – 快速瀏覽特殊的檔案
  • man-preview – 在Preview應用開啟特定的man page
  • trash – 將特定的檔案移到垃圾桶

使用

  1. 因為zsh相容bash，所以之前使用bash的人切換到zsh毫無壓力
  2. 智慧拼寫糾正，比如你輸入cls，會提示

    auto correct.png
  3. 各種補全：除了支援命令補全和檔案補全之外，還支援命令引數補全，外掛內容補全，只需要按tab鍵
  4. 使用autojump智慧跳轉
  5. 目錄瀏覽和跳轉：輸入d，就顯示在會話裡訪問的目錄列表，輸入列表前的序號，即可以跳轉

    list dir and jump.png
  6. 輸入..可以返回到上級目錄

    parent dir.pngYouTube有個演示視訊 zsh shell詳細介紹如果使用Oh My Zsh

總結

作為的一個程式設計師，我覺得shell是一個必不可少的工具，使用它能夠毫不費勁地操作計算機。在shell提示下，通過呼叫各種各樣的工具，並結合管道，將這些工具根據自己需要組合起來，建立和制定巨集工具，甚至編寫shell script來將簡單而重複的工作自動化，做到Don’t repeat your self。

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