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介紹

很多人討厭bash腳本。每當(dāng)我要做最簡單的事情時(shí)，我都必須查閱文檔。如何將函數(shù)的參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給子命令？如何將字符串分配給變量，然后作為命令調(diào)用該字符串？如何檢查兩個(gè)字符串變量是否相等？如何分割字符串并獲得后半部分？等等。不是我找不到這些答案，而是每次都必須查找它們。

但是，我們不能否認(rèn)將整個(gè)程序當(dāng)作純粹的功能發(fā)揮作用的能力，以及將一個(gè)程序的輸出傳遞到另一個(gè)程序的自然程度。因此，我想知道，我們能否將bash的某些功能與Python結(jié)合起來？

基礎(chǔ)知識(shí)

讓我們從一個(gè)類開始。這是一個(gè)簡單的方法，將其初始化參數(shù)保存到局部變量，然后使用subprocess.run對其自身進(jìn)行延遲求值并保存結(jié)果。

import?subprocess

class?PipePy:
????def?__init__(self,?*args):
????????self._args?=?args
????????self._result?=?None

????def?_evaluate(self):
????????if?self._result?is?not?None:
????????????return
????????self._result?=?subprocess.run(self._args,
??????????????????????????????????????capture_output=True,
??????????????????????????????????????text=True)

????@property
????def?returncode(self):
????????self._evaluate()
????????return?self._result.returncode

????@property
????def?stdout(self):
????????self._evaluate()
????????return?self._result.stdout

????def?__str__(self):
????????return?self.stdout

????@property
????def?stderr(self):
????????self._evaluate()
????????return?self._result.stderr

我們讓它旋轉(zhuǎn)一下：

ls?=?PipePy('ls')
ls_l?=?PipePy('ls',?'-l')

print(ls)
#?<<
#?...?main.py
#?...?tags
print(ls_l)
#?<<
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak??125?Jan?22?08:53?files.txt
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak?5425?Feb??1?21:54?main.py
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak?1838?Feb??1?21:54?tags

使其看起來更像“命令式”

不用每次我們要自定義命令時(shí)都去調(diào)用PipePy。

ls_l?=?PipePy('ls',?'-l')
print(ls_l)

相當(dāng)于

ls?=?PipePy('ls')
print(ls('-l'))

換句話說，我們要使：

PipePy('ls',?'-l')

相當(dāng)于

PipePy('ls')('-l')

值得慶幸的是，我們的類創(chuàng)建了惰性對象這一事實(shí)在很大程度上幫助了我們：

class?PipePy:
????#?__init__,?etc

????def?__call__(self,?*args):
????????args?=?self._args?+?args
????????return?self.__class__(*args)

ls?=?PipePy('ls')
print(ls('-l'))
#?<<
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak??125?Jan?22?08:53?files.txt
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak?5425?Feb??1?21:54?main.py
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak?1838?Feb??1?21:54?tags

關(guān)鍵字參數(shù)

如果要向ls傳遞更多參數(shù)，則可能會(huì)遇到--sort = size。我們可以輕松地執(zhí)行ls（'-l'，'--sort = size'）。我們可以做得更好嗎？

?class?PipePy:
-????def?__init__(self,?*args):
+????def?__init__(self,?*args,?**kwargs):
?????????self._args?=?args
+????????self._kwargs?=?kwargs
?????????self._result?=?None

?????def?_evaluate(self):
?????????if?self._result?is?not?None:
?????????????return
-????????self._result?=?subprocess.run(self._args,
+????????self._result?=?subprocess.run(self._convert_args(),
???????????????????????????????????????capture_output=True,
???????????????????????????????????????text=True)
?
+????def?_convert_args(self):
+????????args?=?[str(arg)?for?arg?in?self._args]
+????????for?key,?value?in?self._kwargs.items():
+????????????key?=?key.replace('_',?'-')
+????????????args.append(f"--{key}={value}")
+????????return?args
?
-????def?__call__(self,?*args):
+????def?__call__(self,?*args,?**kwargs):
?????????args?=?self._args?+?args
+????????kwargs?=?{**self._kwargs,?**kwargs}
-????????return?self.__class__(*args)
+????????return?self.__class__(*args,?**kwargs)

?????#?returncode,?etc

讓我們來旋轉(zhuǎn)一下：

print(ls('-l'))
#?<<
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak??125?Jan?22?08:53?files.txt
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak?5425?Feb??1?21:54?main.py
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak?1838?Feb??1?21:54?tags


print(ls('-l',?sort="size"))
#?<<
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak?5425?Feb??1?21:54?main.py
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak?1838?Feb??1?21:54?tags
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak??125?Jan?22?08:53?files.txt

Piping

事情開始變得有趣起來。我們的最終目標(biāo)是能夠做到：

ls?=?PipePy('ls')
grep?=?PipePy('grep')

print(ls?|?grep('tags'))
#?<<

我們的過程是：

1、讓__init__和__call__方法接受一個(gè)僅用于關(guān)鍵字的新_pipe_input關(guān)鍵字參數(shù)，該參數(shù)將保存在self上。

2、在評估期間，如果設(shè)置了_pipe_input，它將作為輸入?yún)?shù)傳遞給subprocess.run。

3、重寫__or__方法以將左操作數(shù)的結(jié)果作為pipe輸入傳遞給右操作數(shù)。

?class?PipePy:
-????def?__init__(self,?*args,?**kwargs):
+????def?__init__(self,?*args,?_pipe_input=None,?**kwargs):
?????????self._args?=?args
?????????self._kwargs?=?kwargs
+????????self._pipe_input?=?_pipe_input
?????????self._result?=?None
?
-????def?__call__(self,?*args,?**kwargs):
+????def?__call__(self,?*args,?_pipe_input=None,?**kwargs):
?????????args?=?self._args?+?args
?????????kwargs?=?{**self._kwargs,?**kwargs}
-????????return?self.__class__(*args,?**kwargs)
+????????return?self.__class__(*args,?_pipe_input=_pipe_input,?**kwargs)
?
?????def?_evaluate(self):
?????????if?self._result?is?not?None:
?????????????return
?????????self._result?=?subprocess.run(self._convert_args(),
+??????????????????????????????????????input=self._pipe_input,
???????????????????????????????????????capture_output=True,
???????????????????????????????????????text=True)
?
+????def?__or__(left,?right):
+????????return?right(_pipe_input=left.stdout)

讓我們嘗試一下（從之前稍微修改命令以證明它確實(shí)有效）：

ls?=?PipePy('ls')
grep?=?PipePy('grep')

print(ls('-l')?|?grep('tags'))
#?<<

讓我們添加一些簡單的東西

1、真實(shí)性：

class?PipePy:
????#?__init__,?etc

????def?__bool__(self):
????????return?self.returncode?==?0

現(xiàn)在我們可以作出如下處理：

git?=?PipePy('git')
grep?=?PipePy('grep')

if?git('branch')?|?grep('my_feature'):
????print("Branch?'my_feature'?found")

2、讀取/寫入文件：

class?PipePy:
????#?__init__,?etc

????def?__gt__(self,?filename):
????????with?open(filename,?'w')?as?f:
????????????f.write(self.stdout)

????def?__rshift__(self,?filename):
????????with?open(filename,?'a')?as?f:
????????????f.write(self.stdout)

????def?__lt__(self,?filename):
????????with?open(filename)?as?f:
????????????return?self(_pipe_input=f.read())

現(xiàn)在可以作出如下操作：

ls?=?PipePy('ls')
grep?=?PipePy('grep')
cat?=?PipePy('cat')

ls?>?'files.txt'

print(grep('main')?'files.txt')
#?<<

ls?>>?'files.txt'
print(cat('files.txt'))
#?<<
#?...?main.py
#?...?tags
#?...?files.txt
#?...?main.py
#?...?tags

3、迭代

class?PipePy:
????#?__init__,?etc

????def?__iter__(self):
????????return?iter(self.stdout.split())

現(xiàn)在可以作出如下操作：

ls?=?PipePy('ls')

for?name?in?ls:
????print(name.upper())
#?<<
#?...?MAIN.PY
#?...?TAGS

4、表格：

class?PipePy:
????#?__init__,?etc

????def?as_table(self):
????????lines?=?self.stdout.splitlines()
????????fields?=?lines[0].split()
????????result?=?[]
????????for?line?in?lines[1:]:
????????????item?=?{}
????????????for?i,?value?in?enumerate(line.split(maxsplit=len(fields)?-?1)):
????????????????item[fields[i]]?=?value
????????????result.append(item)
????????return?result

現(xiàn)在可以作出下面操作：

ps?=?PipePy('ps')
print(ps)
#?<<
#?...????4205?pts/4????00:00:00?zsh
#?...???13592?pts/4????00:00:22?ptipython
#?...???16253?pts/4????00:00:00?ps
ps.as_table()
#?<<
#?...??{'PID':?'13592',?'TTY':?'pts/4',?'TIME':?'00:00:22',?'CMD':?'ptipython'},
#?...??{'PID':?'16208',?'TTY':?'pts/4',?'TIME':?'00:00:00',?'CMD':?'ps'}]

5、普通bash實(shí)用程序：

在子進(jìn)程中更改工作目錄不會(huì)影響當(dāng)前的腳本或python shell。與更改環(huán)境變量相同，以下內(nèi)容不是PipePy的補(bǔ)充，但很不錯(cuò)：

import?os
cd?=?os.chdir
export?=?os.environ.__setitem__

pwd?=?PipePy('pwd')

pwd
#?<<

cd('..')
pwd
#?<<

使事情看起來更shell-like

如果我在交互式shell中，則希望能夠簡單地鍵入ls并完成它。

class?PipePy:
????#?__init__,?etc

????def?__repr__(self):
????????return?self.stdout?+?self.stderr

交互式shell

>>>?ls?=?PipePy('ls')
>>>?ls
files.txt
main.py
tags

我們的實(shí)例是惰性的，這意味著如果我們對它們的結(jié)果感興趣，則將對它們進(jìn)行評估，此后不再進(jìn)行評估。如果我們只是想確保已執(zhí)行該操作怎么辦？例如，假設(shè)我們有以下腳本：

from?pipepy?import?PipePy
tar?=?PipePy('tar')
tar('-xf',?'some_archive.tar')
print("File?extracted")

該腳本實(shí)際上不會(huì)執(zhí)行任何操作，因?yàn)?/span>tar調(diào)用實(shí)際上并未得到評估。我認(rèn)為一個(gè)不錯(cuò)的慣例是，如果不帶參數(shù)調(diào)用__call__強(qiáng)制求值：

?class?PipePy:
?????def?__call__(self,?*args,?_pipe_input=None,?**kwargs):
?????????args?=?self._args?+?args
?????????kwargs?=?{**self._kwargs,?**kwargs}
-????????return?self.__class__(*args,?_pipe_input=_pipe_input,?**kwargs)
+????????result?=?self.__class__(*args,?_pipe_input=_pipe_input,?**kwargs)
+????????if?not?args?and?not?_pipe_input?and?not?kwargs:
+????????????result._evaluate()
+????????return?result

因此在編寫腳本時(shí)，如果要確保實(shí)際上已調(diào)用命令，則必須用一對括號(hào)來調(diào)用它：

?from?pipepy?import?PipePy
?tar?=?PipePy('tar')
-tar('-xf',?'some_archive.tar')
+tar('-xf',?'some_archive.tar')()
?print("File?extracted")

但是，我們還沒有解決問題?？紤]一下：

date?=?PipePy('date')
date
#?<<

#?Wait?5?seconds

date
#?<<

不好！date沒有改變。date對象將其_result保留在內(nèi)存中。隨后的評估實(shí)際上不會(huì)調(diào)用該命令，而只是返回存儲(chǔ)的值。

一種解決方案是通過使用空括號(hào)來強(qiáng)制創(chuàng)建副本：

date?=?PipePy('date')
date()
#?<<

#?Wait?5?seconds

date()
#?<<

另一個(gè)解決方案是：由PipePy構(gòu)造函數(shù)返回的實(shí)例不應(yīng)該是惰性的，但由__call__調(diào)用返回的實(shí)例將是惰性的。

?class?PipePy:
-????def?__init__(self,?*args,?_pipe_input=None,?**kwargs):
+????def?__init__(self,?*args,?_pipe_input=None,?_lazy=False,?**kwargs):
?????????self._args?=?args
?????????self._kwargs?=?kwargs
?????????self._pipe_input?=?_pipe_input
+????????self._lazy?=?_lazy
?????????self._result?=?None
?
?????def?__call__(self,?*args,?_pipe_input=None,?**kwargs):
?????????args?=?self._args?+?args
?????????kwargs?=?{**self._kwargs,?**kwargs}
-????????result?=?self.__class__(*args,?_pipe_input=_pipe_input,?**kwargs)
+????????result?=?self.__class__(*args,
+????????????????????????????????_pipe_input=_pipe_input,
+????????????????????????????????_lazy=True,
+????????????????????????????????**kwargs)
?????????if?not?args?and?not?_pipe_input?and?not?kwargs:
?????????????result._evaluate()
?????????return?result
?
?????def?_evaluate(self):
-????????if?self._result?is?not?None:
+????????if?self._result?is?not?None?and?self._lazy:
?????????????return
?????????self._result?=?subprocess.run(self._convert_args(),
???????????????????????????????????????input=self._pipe_input,
???????????????????????????????????????capture_output=True,
???????????????????????????????????????text=True)

旋轉(zhuǎn)一下：

date?=?PipePy('date')
date
#?<<

#?Wait?5?seconds

date
#?<<

并且可以預(yù)見的是，使用空調(diào)用的返回值將具有之前的行為：

date?=?PipePy('date')
d?=?date()
d
#?<<

#?Wait?5?seconds

d
#?<<

沒關(guān)系您不會(huì)期望d會(huì)更新其值。

越來越危險(xiǎn)

好吧，ls（'-l'）不錯(cuò)，但是如果我們像人類一樣簡單地做ls -l，那就太好了。嗯，我有個(gè)主意：

class?PipePy:
????#?__init__,?etc

????def?__sub__(left,?right):
????????return?left(f"-{right}")

現(xiàn)在可以作如下操作：

ls?=?PipePy('ls')
ls?-?'l'
#?<<
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak???46?Feb??1?23:04?files.txt
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak?5425?Feb??1?21:54?main.py
#?...?-rw-r--r--?1?kbairak?kbairak?1838?Feb??1?21:54?tags

我們還有一步：

l?=?'l'
ls?-l

現(xiàn)在無濟(jì)于事：

import?string
for?char?in?string.ascii_letters:
????if?char?in?locals():
????????continue
????locals()[char]?=?char

class?PipePy:
????#?__init__,?etc

更危險(xiǎn)的事情

用locals（）給了我一個(gè)靈感。為什么我們必須一直實(shí)例化PipePy？我們無法在路徑中找到所有可執(zhí)行文件，并根據(jù)它們創(chuàng)建PipePy實(shí)例嗎？我們當(dāng)然可以！

import?os
import?stat

for?path?in?os.get_exec_path():
????try:
????????names?=?os.listdir(path)
????except?FileNotFoundError:
????????continue
????for?name?in?names:
????????if?name?in?locals():
????????????continue
????????if?'x'?in?stat.filemode(os.lstat(os.path.join(path,?name)).st_mode):
????????????locals()[name]?=?PipePy(name)

因此，現(xiàn)在，將我們擁有的所有內(nèi)容都放在一個(gè)python文件中，并刪除腳本（這是實(shí)際bash腳本的轉(zhuǎn)錄）：

from?pipepy?import?mysqladmin,?sleep,?drush,?grep

for?i?in?range(10):
????if?mysqladmin('ping',
??????????????????host="mysql_drupal7",
??????????????????user="user",
??????????????????password="password"):
????????break
????sleep(1)()??#?Remember?to?actually?invoke

if?not?drush('status',?'bootstrap')?|?grep('-q',?'Successful'):
????drush('-y',?'site-install',?'standard',
??????????db_url="mysql://user:password@mysql_drupal7:3306/drupal",
??????????acount_pass="kbairak")()??#?Remember?to?actually?invoke

drush('en',?'tmgmt_ui',?'tmgmt_entity_ui',?'tmgmt_node_ui')()

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