每個Linux使用者都應該知道的命令列技巧

高磊發表於2013-07-23
Linux命令列

伯樂線上導讀：有網友在問答網站Quora上提問：“有哪些省時小技巧，是每個Linux使用者都應該知道的？” Joshua Levy 平常就在 Linux 平臺工作，並且他積累了不少實用命令列技巧，他在回覆中精選出一部分。對技術使用者來說，這些技巧挺重要或實用，但知道的人並不多。下文略有點長，一般來說，使用者也不需要對全部內容都瞭解，但為了達到省時方便的目的，Joshua Levy  仍不遺餘力做了校對，以保證列出的每一條都值得一讀，前提是你是一位Linux重度使用者。

為了獲取文中提到的一個命令的更多資訊，先試下“man <命令名稱>”，在一些情況下，為了讓這條命令可以正常執行，你必須安裝相應的包，可以用aptitude 或者 yum。如果失敗了，求助Google。

基礎篇

  • 學習基礎的Bash。事實上，讀整個的bash的幫助手冊；很容易理解而且篇幅也不算長。其他一些可選的shell外觀可能更漂亮，但是bash功能很強大而且總是能用（主要學習zsh或者tcsh在很多情況下你會受到限制）。
  • 學習vim，對於Linux下的隨機編輯，幾乎沒有工具能出其右（即使你大部分的時間裡都在使用Emacs或者Eclipse）。
  • 通過ssh-agent，ssh-add等命令，瞭解ssh，以及跳過每次登陸時密碼驗證的基礎辦法，。
  • 熟悉bash下的工作管理: &，Ctrl-Z，Ctrl-C，jobs，fg，bg，kill， 等等。
  • 基礎的檔案管理：ls 以及 ls -l (特別的，學習”ls -l”中列出的每一列欄位的含義)，less，head，tail，tail -f，ln，ln -s (學習軟連結和硬連結的區別)，chown，chmod，du（快速瞭解磁碟總體佔用情況），df，mount。
  • 基礎的網路管理命令：ip 或者 ifconfig，dig。
  • 瞭解正規表示式，以及grep、egrep的不同命令選項，-0，-A，-B 都值得了解一下。
  • 學習使用apt-get 或者 yum(取決於你的發行包)來找到並安裝你需要的包.

日常使用篇

  • 使用bash時，用Ctrl-R來搜尋命令的歷史記錄。
  • 使用bash時，用Ctrl-W來清除最後一個單詞，使用Ctrl-U來清除整行。可以檢視man readline來獲取bash裡面預設鍵的繫結設定。內容很多。比如Alt-.(注：點)遍歷之前命令中使用過的引數，Alt-* 擴充套件了引數的匹配模式。
  • 回到上次的工作目錄：cd -。
  • 如果你的命令敲到一半時改變了主意，可以用Alt-#來在命令前面增加一個#，使之成為一行註釋（或者使用Ctrl-A回到命令開頭，然後再鍵入#）。你可以之後再通過搜尋歷史記錄回來。
  • 使用xargs（或者parallel）。它非常強大。注意你能控制每一行(-L)執行多少項，也能控制如何併發（- P）。如果你不太確定它會如你所願的工作，先使用xargs。 再者，-l{} 很有用。例如：

  • pstree -p 可以很方便的顯示整個程式樹。
  • 使用pgrep 和pkill 來通過名字來發現程式或者給程式發訊號（-f選項會有用）。
  • 瞭解你能向程式傳送的訊號種類。比如，要掛起一個程式，使用kill -STOP [程式ID]。要了解整個列表，請參考man 7 signal。
  • 如果你想讓一個後臺程式一直執行，使用nohup or disown 。
  • 通過netstat -lntp 來檢測哪些程式在監聽。同樣可以用lsof。
  • bash指令碼中，使用set -x 來除錯輸出。使用set -e在有錯誤時終止時終止執行。要想嚴格輸出錯誤，可以考慮使用set -o pipefail（雖然這個主題說起來有些複雜）。對於更復雜的指令碼，也可以使用trap。
  • bash指令碼中，子shell（通過寫在括號裡）是一種組織命令的方便的方法。一個很常見的例子是暫時移動到另外一個工作目錄，例如：

  • 要注意bash中有很多種變數表示式。檢查一個變數是否存在：${name:?錯誤資訊}。例如：如果一個bash指令碼需要一個單變數，只需要寫input_file=${1:?usage: $0 inpute_file}。數值擴充套件：i=$({(i+1)%5})。序列：{1..10}。字串的整理：${var%suffix} 和${var#prefix}。例如:
  • 通過 <(其他指令)，一條命令的輸出可以被當作是一個檔案的內容來對待。 例如，比較本地和遠端的 /etc/hosts 檔案，可以用diff /etc/hosts <(ssh [遠端主機] cat /etc/hosts)。
  • 瞭解bash中的“here documents”，比如 cat <<EOF …
  • bash中，通過 其他指令 > 日誌檔案 2>&1  把標準輸出以及標準錯誤重定向。常見的情況是，為了保證一條指令沒有為標準輸入留下一個開啟的檔案描述符，從而輸出至你當前所在的終端，增加“</dev/null” 也是好的習慣。
  • 用man ascii可以得到一個完整的ASCII表，有對應的16進位制和10進位制的值。
  • 通過ssh連線遠端終端時，使用screen或者dtach 來保持你的session，防止被打斷。在ssh中，瞭解如何使用-L或者-D選項（有時也會用到-R）會很有用處，比如，如果通過從一個遠端的伺服器訪問一個網頁。
  • 優化你的SSH選項也可能管用。比如，下面的.ssh/config 內容在一些網路環境下可以防止連線掉線，當連線到新主機時不需要再次確認，跳轉驗證，並且還使用了壓縮（對在一些低寬頻的連線環境下使用scp時會有幫助）。

資料處理篇

  • 把HTML轉成文字：lynx -dump 標準輸入
  • 如果要處理XML，xmlstarlet會很棒。
  • 對於Amazon S3，s3cmd 很方便（雖然還不太成熟，可能會有一些不太好的特性）。
  • 瞭解sort 以及 uniq（包括uniq的 -u 以及 -d 選項）。
  • 瞭解cut，paste，join 來操作文字檔案。許多人使用cut但卻忘了還有join。
  • 當你要在檔案之間做集合的加，減，以及差運算時，用sort/uniq是非常方便的。假如a和b是兩個已經去重的文字檔案，那麼運算起來會很快，而且可以在任意大小的檔案之間執行操作，甚至可以到GB位元組大小。（sort不受記憶體限制，不過如果/tmp 在一個很小的root分割槽的話，你可能需要使用-T選項）

  • 瞭解本地化會影響到許多命令列的工作，包括排序的順序和效能。多數的linux安裝包會把LANG或者其他一些本地化的變數設定為類似美國英語的一個本地設定。這會讓sort和其他一些命令執行起來慢很多。（注意即使你使用UTF-8編碼的文字，你仍然可以放心的通過ASCII碼的順序來排序，這一點用處很多）為避免i18n拖慢日常的工作，使用傳統的基於位元組的排序順序，使用export LC_ALL=C（實際上，考慮在你的.bashrc里加進去）。
  • 瞭解基本的AWK和sed命令來做簡單的資料處理。例如：對一個文字檔案的第三列的數字求和：awk ‘{x += $3} END {print x}’。 這大概比同等的python速度要快三倍並且程式碼長度也會簡短3倍。
  • 就地替換一個字串在所有檔案裡所有出現的地方。
  • 使用shuf來隨機打亂一個檔案中的行或者選擇一個隨機的行。
  • 瞭解sort的各個選項。知道鍵值是如何工作的。特別是，當你要使用 -k1時，要格外注意：1只對第一個欄位排序，-k1則意味著根據整個行排序。
  • 穩定排序（sort  -s）可能會有用。例如，先根據第二個欄位排序，再根據第一個欄位排序時，你可以使用sort -k1,1 | sort -s -k2,2
  • 如果你需要在bash裡的命令列裡寫入一個tab鍵的字面值的話，按Ctrl+V, <tab> 或者$‘\t’ (後者更好，因為你可以複製、貼上)。
  • 對於二進位制檔案，使用hd來進行簡單的匯出16進製表示或者用bvi進行二進位制的編輯。
  • 對於二進位制檔案，strings（還有grep等等）可以讓你發現檔案的位元組位（0101）.要對檔案轉編，可以試下iconv，或者如果要使用更高階的用法，試試uconv，它可以支援一些高階的Unicode方面的事情。比如，這條命令可以將重音都小寫，並且去掉（通過擴充套件並且丟掉）:
  • 要將檔案切片，可以試試split（根據大小切分）或者csplit（根據模式切分）。

系統除錯篇

  • 對於web除錯來說，curl和curl -l會有用，以及和wget相同的那部分功能。
  • 如果想了解磁碟/cpu/網路的狀態，可以使用iostat，netstat，top(更好一些的話，用htop)，以及（尤其是）dstat，對於想快速瞭解系統當前正在發生的事情，非常的方便。如果想了解記憶體當前的狀態，可以使用free以及vmstat，還要了解各項輸出的含義。特別值得一提的是，你要知道“cached”的數值是linux核心保留用來做檔案快取的空間的大小，所以真正可用的有效記憶體是“free”項的對應值。
  • java的系統除錯則完全是另外一回事，但在Sun以及其他的JVM上有一個簡單的技巧，就是你可以執行kill -3 <pid> ,得到一個完整的棧呼叫軌跡以及堆使用的總體情況（包括產生的垃圾回收細節，這裡麵包含有很多的資訊），會被定向到標準錯誤或者日誌。
  • 使用mtr作為更好的網路追蹤，識別網路存在的問題。
  • 要檢視一個磁碟是否是滿的，ncdu要比一般用的“du -sk *”要快。
  • 要檢視哪些socket或者程式在佔用頻寬，試試iftop或者netlogs。
  • ab 工具（隨apache的安裝包一起釋出）對於檢測網路伺服器的效能很有幫助，對於更加複雜的壓力測試，可以試下siege。對於更加嚴重的網路問題的除錯，試試wireshark或者tshark。瞭解strace和ltrace。這在一個程式突然失敗，掛掉，或者崩潰，而你卻不知所措，或者是你想知道程式的整體效能的情況時，會很有幫助。可以注意下-c和-p選項。
  • 瞭解用ldd來檢查共享庫函式等的一些問題。
  • 瞭解如何用gdb連線到一個正在執行的程式，並且得到它的呼叫堆疊。
  • 使用/proc. 對於現場除錯問題會很有幫忙。例如：/proc/cpuinfo, /proc/xxx/cwd, /proc/xxx/exe, /proc/xxx/fd/, /proc/xxx/smaps。
  • 當要除錯過去一段時間內出現的問題時，sar 會有用，它可以顯示過去一段時間內的CPU，記憶體，網路的統計資訊。
  • 對於更深層次的系統效能優化，可以關注下stap（systemtap）或者perf。
  • 當出現了一些很詭異的問題時，可以試下dmesg（比如硬體或者驅動的問題）。

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