Pixel, Byte, and Comma的软件开发者Martin Streicher 在本文中为我们揭示了UNIX高手的秘密。Martin Streicher 是一位 Ruby on Rails 的自由开发人员和 Linux Magazine 的前任主编。Martin 毕业于 Purdue University 并获得计算机科学学位，从 1986 年起他一直从事 UNIX 类系统的编程工作。他喜欢收集艺术品和玩具。

保存环境变量

大多数 UNIX 用户在 .bashrc（针对 Bash shell）和 .zshrc（针对 Z shell）等 shell 启动文件中塞满大量用户设置，以便一次又一次地重建钟爱的 shell 环境。启动文件能够创建别名、设置 shell 选项、创建函数、以及设置环境变量。关键的环境变量包括 HOME（指向您的主目录）、PATH（列举从中搜索应用程序的目录）和 MANPATH（列举从中搜索手册页的目录）。要查看您的 shell 中设置了哪些环境变量，键入 printenv 命令。查阅 shell 手册页，获取可用环境变量的完整列表。

与 shell 一样，可以通过环境变量定制其他许多 UNIX 应用程序。例如，Java 子系统要求定义 JAVA_HOME 来指向 Java 运行时的根。同样，Amazon Web Services (AWS) 实用程序套件强制使用 AWS_CREDENTIAL_FILE 来指向一个包含有效私匙凭证的文件。单独的应用程序也提供环境变量，关键是如何发现这些变量。幸运的是，这种工作不需要非法***；相反，只需查询手边的实用工具手册页，查找标题为 “Environment Variables” 的章节即可。

例如，分页实用程序 less 定义了几个有用的环境变量：

◆环境变量 LESS 存储一些命令行选项，以在您每次调用该分页程序时减少键入量。例如，如果您需要阅读大量日志文件，可将以下语句添加到一个 shell 启动文件中：

export LESS='--RAW-CONTROL-CHARACTERS --squeeze-lines --ignore-case'



上述选项将分别解译控制字符（通常是语法着色），将多个空行压缩为一行，并忽略字符串匹配中的大小写。如果您使用代码，可尝试以下选项：

export LESS='--LINE-NUMBERS --quit-if-one-screen --quit-on-intr'

◆名为 LESSKEY 的环境设置指向一个密匙绑定文件。可以使用密匙绑定来定制 less 的行为，比如，匹配另一个页面或编辑器的行为。

◆与 shell 一样，less 能保留多个调用之间的历史。设置 LESSHISTFILE 和 LESSHISTSIZE 分别指向一个持久命令文件和设置要记录的命令的最大条数。

GNU Compiler Collection (GCC) 是另一个典型的环境变量应用示例。GCC 定义各种环境变量来定制其操作。LIBRARY_PATH，顾名思义，是一个目录列表，用于搜索要链接到的库；COMPILER_PATH 的工作方式与 shell 的 PATH 非常相似，但是由 GCC 在内部使用，用于查找编译过程中使用的子程序。

如果您针对单个平台写代码并构建二进制文件，您可能永远也不会用到这些环境变量，但是，如果您跨平台交叉编译相同的代码，那么这些变量对于访问每个平台的不同的头部和库至关重要。您可以将这些变量设置为不同的值集合，一个集合针对一种机器，而另一个集合针对另一种风格的系统。

事实上，您可以从 GCC 获得一个暗示：可以为每个应用程序维护多个环境变量集合，根据手边的工作从一个集合切换到另一个集合。一种方法是在每个项目目录中保存一个环境初始化文件并根据需要source 它。例如，许多 Ruby 开发人员使用这种方法来在不同的 Ruby 版本间切换，根据需要更改环境变量 PATH、GEM_HOME 和 GEM_PATH，从一个版本跳到另一个版本。

“点缀” 环境

与环境变量非常相似的是，许多 Linux和 UNIX 应用程序都提供一个点 文件 — 文件名以圆点开始的小文件 — 来进行定制。与环境变量不同的是：环境变量采集少量标记和相对较少的信息量，而点文件可能更广泛、更复杂，拥有自己独特的语法规则、甚至自己的编程语言。点文件是保存选项和设置的理想位置，因为（根据 UNIX 传统）以一个圆点开始的文件名不会出现在标准的目录清单中。（使用 ls -a 来查看这些所谓的隐藏文件。）点文件是纯文本文件，只是文件名比较特别而已。

点文件通常位于您的主目录内，但有些实用程序也在当前工作目录中查找点文件。如果一个应用程序支持多个点文件，则该程序通常应用于优先规则，来表明一个文件比另一个文件优先。通常，“本地” 点文件 — 位于当前工作目录 — 优先级最高，然后是主目录中的点文件，最后是一个系统范围配置文件。这些文件可以全部存在，也可以存在一个，或者都不存在，这取决于应用程序将这些文件视为互斥的还是递增的。在第一种情况下，优先链中第一个点文件的优先权是不容置疑的。在后一种情况下，配置可以级联或融解到最终结果中。

less 的密匙绑定文件是一个简单点文件示例，位于 $HOME/.lesskey 中。文件中的每一行都是一对（一个按键和一条命令），如下所示：



\r        forw-line
\n        forw-line
e         forw-line
j         forw-line
^E        forw-line
^N        forw-line
k         back-line
y         back-line
^Y        back-line



fetchmail 是比较复杂的点文件示例。这个实用程序在本地从多个远程源提取电子邮件并传送消息。这个实用程序的操作只通过 $HOME/.fetchmailrc 控制。（参见手册页了解它的众多选项。）cron、git、vi，以及其他许多命令都能识别点文件。同样，请阅读这个应用程序的手册页，了解可以在点文件中配置的内容。有些点文件内容丰富，足以占用一个单独的手册页，比如 crontab。

嘘……关于 SSH 的秘密

Secure Shell (SSH) 是一个功能强大的子系统，用于安全地登录到远程系统、复制文件并穿越防火墙。由于 SSH 是一个子系统，它提供大量选项来定制和简化其操作。事实上，SSH 提供名为 $HOME/.ssh 的整个 “点目录” 来包含其所有数据。（您的 .ssh 目录必须是模式 600，以阻止他人访问。非 600 模式将干扰正常的操作。）特别是，文件 $HOME/.ssh/config 可以定义大量快捷方式，包括机器名称的别名、每主机访问控制等。

下面是位于 $HOME/.ssh/config 中的一个典型代码块，用于定制一个特定主机的 SSH：



Host worker
HostName worker.example.com
IdentityFile ~/.ssh/id_rsa_worker
User joeuser



~/.ssh/config 中的每个块配置一个或多个主机。不同的块使用一个空行分隔。这个块使用 4 个选项：Host、HostName、IdentityFile 和 User。Host 为 HostName 指定的机器创建一个昵称。昵称允许您键入 ssh worker，而不是 ssh worker.example.com。另外，IdentityFile 和 User 选项指定如何登录到 worker。前者指向此主机使用的一个私匙，后者提供登录 ID。这样，这个代码块就等同于以下命令：



ssh -i ~/.ssh/id_rsa_worker



ControlMaster 是一个鲜为人知的强大选项。如果设置，同一个主机的多个 SSH 会话将共享单个连接。一旦第一个连接建立，后续连接就不再需要凭证，从而消除了每次连接同一机器都需要键入密码的麻烦。ControlMaster 非常方便，您可能愿意为每台机器启用它。启用方法非常简单，只需使用主机通配符 *：



Host *
ControlMaster auto
ControlPath ~/.ssh/master-%r@%h:%p



如您所料，标记了 Host * 的块将应用到每个主机，甚至是那些在配置文件中没有明确指定的主机。ControlMaster auto 尝试使用一个现有连接，并在没有发现共享连接时创建一个新连接。ControlPath 指向一个文件，以便持久化一个控制套接字以供共享。%r 用远程登录用户名替换，%h 用目标主机名替换，%p 代替连接使用的端口。（您还可以使用 %l，它使用本地主机名替换。）上述规范使用类似于下面的文件名创建控制套接字：



:22



当到远程主机的所有连接都被切断时，每个控制套接字都就会被移除。如果您想随时了解连接到了哪些主机，只需键入 ls ~/.ssh 并查看控制套接字的主机名部分（%h）。

SSH 配置文件非常大，它也有自己的手册页。键入 man ssh_config 查看所有可能的选项。这里有一个巧妙的 SSH 技巧：可以通过 SSH 从本地系统进入远程系统。要用到的命令行如下所示：



$ ssh example.com -L 5000:localhost:3306



这条命令的意思是：通过 example.com 进行连接，并在本地机器上的端口 5000 和名为 “localhost” 的机器上的端口 3306（MySQL 服务器端口）之间建立一条通道。由于 localhost 在 example.com 上解释（因为通道已建立），因此 localhost 就是 example.com。由于出站通道 — 以前称为本地转发（local forward）— 已建立，本地客户端能够连接到端口 5000，并与 example.com 上运行的 MySQL 服务器通信。

通道创建的常规形式如下：



$ ssh proxyhost
localport:targethost:targetport



其中，proxyhost 是可以通过 SSH 访问的机器，并且拥有一个到 targethost 的网络连接（不通过 SSH）。localport 是您的本地系统上的一个非特权端口（1024 以上的任一未用端口），targetport 是您要连接到的服务的端口。

前面的命令从您的机器发送出去，到达外部世界。 也可以使用 SSH 发送进来，或者从外部世界连接到您的本地系统。入站通道的常规形式如下：



$ ssh user@proxyhost -R proxyport:targethosttargetport



建立一条入站通道 — 以前称为远程转发 — 时，proxyhost 和 targethost 的角色将被反转：目标是您的本地机器，代理是远程机器。user 是您在代理上的登录名。以下命令提供了一个具体示例：



$ ssh -R 8080:localhost:80



这条命令的意思是：用户 Joe 连接到 example.com，并将远程端口连接到本地端口 80。这条命令向 example.com 上的用户提供一个通道，以连接到 Joe 的机器上。远程用户能够连接到 8080，以便连接 Joe 机器上的 Web 服务器。

除了分别用于本地和远程转发的 -L 和 -R 之外，SSH 还提供 -D 参数来在远程机器上创建一个 HTTP 代理。请参见 SSH 手册页了解正确语法。

使用历史记录重写

如果您经常在 shell 提示符中花费大量时间，保存 shell 历史记录可以节约时间和输入。但是如果历史记录不能被修改，就会导致一些麻烦：记录重复的命令，且多个 shell 实例可能会干扰各自的历史记录。这两个问题很容易解决，只需在您的 .bashrc 中添加两行：



export HISTCONTROL=ignoreboth
shopt -s histappend



第一行将移除您的 shell 历史记录中连续的重复命令。如果您想移除所有零散的副本，可将ignoreboth 更改为 erasedups。第二行在 shell 退出时将 shell 的历史记录附加到您的记录文件。默认情况下，Bash 记录文件命名为 ~/~/.bash_history （不错，这是一个点文件）。可以通过设置 HISTFILE（不错，这是一个环境变量）来更改它的位置。如果您想将一个 shell 的最近 10,000 命令保存在一个包含 100,000 条目的记录文件中，将 export HISTSIZE=10000 HISTFILESIZE=100000 添加到您的 shell 启动文件中。要查看一个 shell 的历史记录，在任意提示处键入 history 即可。

如果不能调用，那么保存的命令历史记录就用处不大。而这正是 shell !（或 bang）操作符的作用所在：

    * !! (“bang bang”) 完整地重复最后一条命令。
    * !:0 是前一条命令的名称。
    * !^ 是前一条命令的第一个参数。!:2、!:3 … !$ 等命令是前一条命令的第二、第三……以及最后一个参数。
    * !* 是最后一条命令的所有参数，命令名除外。
    * !n 重复历史中编号为 n 的命令。
    * !handle 重复以 handle 中的字符开始的最后一条命令。例如，!ca 将重复以字符 ca 开始的最后一条命令，如 cat README。
    * !?handle 重复包含 handle 中的字符组成的字符串的最后一条命令。例如，!?READ 还会匹配 cat README。
    * ^original^substitution 使用 substitution 替换 original 的第一个 实例。例如，如果前一条命令是 cat README,，命令 ^README^license.txt 将生成一条新命令 cat license.txt。
    * !:gs/original/substitution 将使用 substitution 替换 original 的所有 实例（!:gs 表示 “全局替换[global substitution]”）。
    * !-2 是倒数第二条命令，!-3 是倒数第三条命令，以此类推。

您甚至可以合并历史表达式来生成 !-2:0 -R !^ !-3:2 这样的 “魔汤”，该命令将扩展为倒数第二条命令的名称，加上 -R，再加上前一条命令的第一个参数，以及倒数第三条命令的第二个参数。要使这样的神秘命令更具可读性，可以在键入时扩展历史参考。在任意提示符键入命令 bind Space:magic-space ，或者将其添加到一个启动文件，从而将空格键绑定到函数 magic-space，该函数将扩展内联历史替换。

与扩展名无关的自动解压

鉴于 Internet 上有如此众多的代码，您可能每天都会下载数十个文件。可能会出现这样的情况：所有那些文件都使用不同的方式打包 — 有的是 ZIP 文件，有的是 RAR 文件，还有很多是 tarball 文件，尽管每个包都使用不同的实用程序压缩。记住如何解压缩和扩展每种包格式将会使人精疲力尽。那么，为何不在单个命令中完成所有那些任务呢？下面这个函数在许多样例点文件中广泛可用：



ex () {
  if [ -f $1 ] ; then
    case $1 in
      *.tar.bz2)   tar xjf $1        ;;
      *.tar.gz)    tar xzf $1     ;;
      *.bz2)       bunzip2 $1       ;;
      *.rar)       rar x $1     ;;
      *.gz)        gunzip $1     ;;
      *.tar)       tar xf $1        ;;
      *.tbz2)      tar xjf $1      ;;
      *.tgz)       tar xzf $1       ;;
      *.zip)       unzip $1     ;;
      *.Z)         uncompress $1  ;;
      *.7z)        7z x $1    ;;
      *)           echo "'$1' cannot be extracted via extract()" ;;
    esac
  else
    echo "'$1' is not a valid file"
  fi
}



这个函数 ex 扩展了 11 种文件格式；如果要处理其他包类型，该函数还可以扩展。一旦定义 — 例如，在一个 shell 启动文件中 — 就可以简单地键入 ex somefile，其中 somefile 以以下一种已命名扩展结束：



$ ls
source
$ tar czf source.tgz source
$ ls -1
source
source.tgz
$ rm -rf source
$ ex source.tgz
$ ls -1
source
source.tgz



顺便说一下，如果您将今天下载的文件放错了位置，可以运行 find 来查找它：



$ find ~ -type f -mtime 0



命令 -type f 查找纯文本文件，-mtime 0 查找自当天午夜以来创建的文件。

更多秘密

需要揭开的专家秘密还有很多。在 Web 上搜索 “shell auto-complete”，进一步了解自动完成特性，该特性用于在您键入一条命令时提供上下文敏感的扩展。另外，搜索 “shell prompts” 以了解如何定制您的 shell 提示：可以将其设置为彩色，可以设置您的当前工作目录或 Git 分支，还可以显示历史数目 — 如果经常调用历史，这是一个方便的参考信息。要查看工作示例，可在 Github 中搜索 “dot files”。许多专家都将他们的 shell 配置张贴在 Github 上。

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