在shell中的多进程实现主要是一个什么

主要是介绍两个部分，

shell编程的话它主要是有这样三个特点， 第一个就是简单高效， 第二个是功能强大， 第三个是可移植好。

因为他把我们的Linux的命令都放到shell编程里面，然后再通过加上循环加上判断，然后实现这样一个脚本， 这样子的话我们就能够去实现各种各样想要的一些功能。

作为运维人员的话，我们编写需要脚本是我们实现自动化的一个开始， 首先shell编程的话会有一个误区，

我们最开始早期接触shell编程的话，‍‍我们觉得我们会把那些Linux命令直接就放到脚本里面，‍‍它这样的话我们最开始的就会认为shell编程 其实就是跟 Linux 命令堆在一起，‍‍但是我们从shell编程的一个简单的角度上考虑的话，它其实是Linux命令，还有再加上一些编程语法，‍‍ 比如说我们给 Linux 命令加上一个什么 if 判断，‍‍如果说命令执行成功，我们才去执行下一个，或者说我们才输出一个信息，‍‍就是这样的一个命令，再加上一些语法之后，就形成了这样的一个shell脚本。‍‍

下面这三个就是我们的经验之谈， 首先第一个就是运维的核心，就是在正确的节点上面去正确的去执行这些正确的Linux命令。‍‍比如说我们要启动某一台节点上的某个服务，‍‍对吧？我们要登录到远程登录到这个节点上面，然后去执行把服务起来的一个动作，‍‍或者说我们要执行把这个服务重新加载的一个动作，‍‍然后运维工具的本质是什么？就是能够远程登录到这台节点上面去执行 Linux 命令，‍‍这个是很多运维工具的一个基本功能。‍‍

比如说我们后面用到的ansible和saltstack，它们都会有这样的一个最基础的功能，‍‍这个也是我们作为使用者会经常使用的功能。‍‍

然后运维开发是什么？就是说我们要把我们这些经常要登录到某台节点，‍‍然后去做的某些采集数据的动作，或者说发邮件通知，如果说有节点异常，我们要报警，‍‍我们会把这些动作，我们以前要手工操作的这些步骤，全部用写成代码，写成脚本，‍‍我们通过 Python运行一下脚本，或者说写成shell或者说写成放到定时任务里面去定时执行，‍‍这样的话我们就实现了自动化的开发。‍‍

我们运维开发主要是将我们这些手动的操作去写成代码，然后放到代码，然后有代码去帮我们执行，‍‍去实现操作的自动化，至少我们要能够实现就节约我们这些运维人员的时间。‍‍

好，关于shell编程中的一些重要概念，其实跟大部分的编程语言是一样的，‍‍所以我们要看到shell编程中也有变量的，

变量定义，还有字符串的一些操作，还有数组还有判断计算，‍‍计算的话就是简单的加减乘除，然后还有浮点运算等等，还有在需要shell里面也会有函数的概念。‍‍

此外的话shell的函数和我们其他高级语言的函数，比如说Python或者说C，C++这些函数它是不一样的，‍‍它的传参是比较特别的，我们是通过位置参数去传。‍‍

接下来的话我们会在shell编程的实战中看到这一点，然后参数的话它其实会分什么？函数的参数‍‍和脚本的参数都统一称之为位置参数。‍‍

接着的话还有循环，我们最核心的就是要实现叫多进程的操作。‍‍好，在shell中判断条件，还有循环语句，这些都是最基本的判断语句，最基本的就是if。

循环的话主要就是for while和until这三个语句。‍‍

在shell中的多进程，实现主要是一个什么？

要实现这样一个后台执行服务，‍‍我们一个操作或者说我们调用一个函数，我们在操作后面加上& 的符或者说与符的时候，‍‍这个操作或者说这个函数它里面的任务就会放到后台去，自动去起一个进程去执行，但是它会存在一个问题，‍‍假设我有100个这样的操作，我每一个操作都加上& ，‍‍这样的话后台就会起100个进程分别去执行这些动作，这样的话我们是没有办法去控制进程数的。‍‍

如果说假设我们的任务有1万个，‍‍我们真的能够在一台节点上面去1万个进程去执行这些操作吗？‍‍这样子的话效率其实是会急剧下降的，因为进程之间的一个开销其实也是非常大的一个开销，‍‍它也会占用大量的时间，甚至会导致这个节点无法执行。

我们需要去控制每次启动的进程数，‍‍控制进程数的一个核心就是通过这个叫文件描述符和管道配合执行，‍‍它是怎么样执行，我这里就画了这样一个图。‍‍

我们首先看一下这个管道，管道的一个特点就是说我这边管道里面假设有10个数据，‍‍我如果说想从管道里面读取一个数据的时候，这个时候管道里面是不是减少了一个‍‍，假设我这个管道里面没有数据，我读的时候我这个操作想从管道里面去读一个操作，‍‍这个时候这个操作其实会阻塞在这里，它就不会返回，它就会一直阻塞到这里，直到什么时候返回，直到我从有另外一个操作像管道里面去写入一个字符串的时候，‍‍这边阻塞的操作就能够立马收到这个字符串，然后它这个操作就会返回，‍‍

这样子我们怎么样实现控制最大进程数，那就很简单，比如说我们管道里面有三个字符，本身有三个字符串，‍‍3个带换行的字符串，我们写入管道里面3个字符串之后，假设我们有10个任务，这个时候我们作为第一个任务的话，在执行这个任务之前，我要向管道里面去读取一个字符串，‍‍读了一个字符串之后，接着我就把这个任务放到后台去执行，就加上与这个符号&，那是不是第一个就正确执行了？‍‍

然后读取了第一个任务之后，这个时候管道里面是不是只有两个字符，‍‍ 接着再来，第二个任务的时候是不是要又向管道里面再取一个字符，第三个取，‍‍然后等到第四个的时候，这个管道里面是不是已经没有字符了？‍‍

这个时候这个系统里面其实已经相当于是启动了三个进程，‍‍ 但是第四个任务在执行的时候，它由于没有办法返回，‍‍因为它读这个管道里面的字符串它读不到，‍‍然后它这个任务就会阻塞在这里，后面要放到后台去执行的任务就没有办法执行，‍‍所以它就会一直阻塞在上面读的操作里面。‍‍一旦我们这个时候我们的系统里面是有三个进程去执行任务，‍‍我们在这个任务的最后，也就是说任务执行完了，‍‍但是它的最后需要做一个什么操作，它需要向管道去写入这样一个字符串。

也就是说你的任务执行成功了，‍‍我最后的话要向管道里面去写，‍‍相当于是把我原来消耗掉的一个任务，把消耗掉的一个字符串再把它写回到管道里面。‍‍这个时候当我这个任务执行结束之后，管道这个时候又多了一个字符串，‍‍原来阻塞在这里的任务是不是突然之间就是有字符串进来了，我就立马去读取这个字符串，‍‍接着又会有一个新的任务，就会启动一个新的进程去执行一个任务。‍‍

想象一下‍‍，是不是一个管道里面反正有三个字符串对吧？我们依次去读，这三个字符串读完了之后，第四个任务进来的时候就会阻塞在这里，‍‍然后等到每一个任务去执行完了之后，他就会把这个字符串重新再写回到这管道里面，‍‍这样子就能够保证这个系统里面最多只有三个进程在执行。‍‍第四个进程的时候是因为它‍‍管道里面是没有字符串的，所以说它永远会阻塞在这里。直到一个任务结束之后，管道里面有了字符串，第四个任务才能去执行。‍‍

这个时候系统里面还是只有三个，因为上一个已经结束了对不对，‍‍这样的一个原理，就是shell编程里面控制最大进程数的原理，就是通过这样一个管道实现的，‍‍后面我们也会通过这个原理来去自己手动编写控制多进程的一个shell脚本。‍‍

最后的话我们还会展示两个案例，帮助大家去理解shell编程，‍‍它在生产上是怎么用的。

最后的话我们还会给大家演示一下关于磁盘和逻辑卷的管理。‍‍

这是为了我们后面在做一些Python代码的时候，我们要做一些操作，我们要建一个逻辑卷，建一个卷了之后，比如说我们‍‍有一个的 1 g的目录， 我们想给它建1 g 的空间，有一个1 g的空间之后，然后我想把磁盘把它写满，‍‍就是说为了方便我们后续去做一些操作，然后做这些操作的时候，我们要能够理解磁盘，‍‍一个20g的磁盘是怎么样把20g的磁盘能够切成一个1 g的小磁盘，然后一个小逻辑卷，‍‍然后把小逻辑卷然后拿来使用，这是Linux运维里面的一些基础知识。‍‍

最后的话我们会来搭建一下两个Linux的一个基础服务，‍‍

在搭建这个服务过程中我们通过的比如说我们这个FTP服务我们会自己动手去实现一个shell脚本，‍‍那就是实现一键部署 FTP服务的一个脚本。



审核编辑：刘清