在Golang中执行Shell命令的好代码教程详解

Exec 包我们可以使用官方的 os exec 包来运行外部命令。当我们执行 shell 命令时，我们是在 Go 应用程序之外运行代码。为此，我们需要在子进

Exec 包

我们可以使用官方的 os/exec 包来运行外部命令。

当我们执行 shell 命令时，我们是在 Go 应用程序之外运行代码。为此，我们需要在子进程中运行这些命令。

每个命令都作为正在运行的 Go 应用程序中的子进程运行，并公开我们可以用来从进程读取和写入数据的 Stdin 和 Stdout 属性。

运行基本的 Shell 命令

要运行一个简单的命令并读取其输出，我们可以创建一个新的 *exec.Cmd 实例并运行它。在此示例中，让我们使用 ls 列出当前目录中的文件，并打印代码的输出：

// 创建了一个新的 *Cmd 实例
// 使用 "ls" 命令和 "./" 参数作为参数
cmd := exec.Command("ls", "./")

// 使用 `Output` 方法执行该命令并收集其输出
out, err := cmd.Output()
if err != nil {
  // 如果执行命令时出现错误，则输出错误信息
  fmt.Println("could not run command: ", err)
}
// 否则，输出运行该命令的输出结果
fmt.Println("Output: ", string(out))

由于我在示例仓库中运行此代码，因此它会打印项目根目录中的文件：

> go run shellcommands/main.go

Output:  LICENSE
README.md
go.mod
shellcommands

请注意，当我们运行 exec 时，我们的应用程序不会生成 shell，而是直接运行给定的命令。这意味着将不会执行任何基于 shell 的处理，例如 glob 模式或扩展。

执行持久运行的命令

前面的示例执行了 ls 命令，该命令立即返回了它的输出。那些输出是连续的，或者需要很长时间才能检索的命令呢？

例如，当我们运行 ping 命令时，我们会定期获得连续输出：

➜ ~ ping google.com
PING google.com (142.250.77.110): 56 data bytes
64 bytes from 142.250.77.110: icmp_seq=0 ttl=116 time=11.397 ms
64 bytes from 142.250.77.110: icmp_seq=1 ttl=116 time=17.646 ms ## this is received after 1 second
64 bytes from 142.250.77.110: icmp_seq=2 ttl=116 time=10.036 ms ## this is received after 2 seconds
64 bytes from 142.250.77.110: icmp_seq=3 ttl=116 time=9.656 ms ## and so on
# ...

如果我们尝试使用 cmd.Output 执行此类型的命令，我们将不会得到任何输出，因为 Output 方法等待命令执行，而 ping 命令执行时间无限。

相反，我们可以使用自定义的 Stdout 属性来连续读取输出：

cmd := exec.Command("ping", "google.com")

// pipe the commands output to the applications
// standard output
cmd.Stdout = os.Stdout

// Run still runs the command and waits for completion
// but the output is instantly piped to Stdout
if err := cmd.Run(); err != nil {
  fmt.Println("could not run command: ", err)
}

这段代码使用 Go 语言的 exec 包来执行 ping 命令并将输出重定向到标准输出流(os.Stdout)。具体来说，它创建了一个命令对象(cmd)，该对象包含要执行的命令(“ping"和"google.com”)。然后将命令的标准输出流(cmd.Stdout)设置为应用程序的标准输出流(os.Stdout)。最后，使用 cmd.Run() 方法运行该命令，并等待其完成。如果运行命令时出现错误，将在控制台输出错误信息。

输出结果：

> go run shellcommands/main.go
PING google.com (142.250.195.142): 56 data bytes
64 bytes from 142.250.195.142: icmp_seq=0 ttl=114 time=9.397 ms
64 bytes from 142.250.195.142: icmp_seq=1 ttl=114 time=37.398 ms
64 bytes from 142.250.195.142: icmp_seq=2 ttl=114 time=34.050 ms
64 bytes from 142.250.195.142: icmp_seq=3 ttl=114 time=33.272 ms
# ...
# and so on

通过直接分配 Stdout 属性，我们可以捕获整个命令生命周期的输出，并在收到后立即处理。

自定义输出写入程序

与使用 os.Stdout 不同，我们可以创建实现 io.Writer 接口的自己的编写器。

让我们创建一个编写器，在每个输出块之前添加一个 "received output:" 前缀：

type customOutput struct{}

func (c customOutput) Write(p []byte) (int, error) {
	fmt.Println("received output: ", string(p))
	return len(p), nil
}

现在我们可以指定一个新的 customWriter 实例作为输出写入器：

cmd.Stdout = customOutput{}

如果我们现在运行应用程序，我们将得到以下输出：

received output: PING google.com (142.250.195.142): 56 data bytes
64 bytes from 142.250.195.142: icmp_seq=0 ttl=114 time=187.825 ms
received output: 64 bytes from 142.250.195.142: icmp_seq=1 ttl=114 time=19.489 ms
received output: 64 bytes from 142.250.195.142: icmp_seq=2 ttl=114 time=117.676 ms
received output: 64 bytes from 142.250.195.142: icmp_seq=3 ttl=114 time=57.780 ms

使用 STDIN 将输入传递给命令

在前面的示例中，我们在不提供任何输入（或提供有限的输入作为参数）的情况下执行命令。在大多数情况下，输入是通过 STDIN 流给出的。

译注：就是外部给命令，然后去执行

一个著名的例子是 grep 命令，我们可以通过管道从另一个命令输入:

➜  ~ echo "1. pear\n2. grapes\n3. apple\n4. banana\n" | grep apple
3. apple

在这里，输入通过 STDIN 传递给 grep 命令。在本例中，输入是一个水果列表，grep 过滤包含 " apple" 的行。

Cmd 实例为我们提供了一个可以写入的输入流。让我们使用它向 grep 子进程传递输入:

cmd := exec.Command("grep", "apple")

// Create a new pipe, which gives us a reader/writer pair
reader, writer := io.Pipe()
// assign the reader to Stdin for the command
cmd.Stdin = reader
// the output is printed to the console
cmd.Stdout = os.Stdout

go func() {
  defer writer.Close()
  // the writer is connected to the reader via the pipe
  // so all data written here is passed on to the commands
  // standard input
  writer.Write([]byte("1. pear\n"))
  writer.Write([]byte("2. grapes\n"))
  writer.Write([]byte("3. apple\n"))
  writer.Write([]byte("4. banana\n"))
}()

if err := cmd.Run(); err != nil {
  fmt.Println("could not run command: ", err)
}

输出：

3. apple

Kill 一个子进程

有几个命令会无限期地运行，或者需要明确的信号才能停止。

例如，如果我们使用 python3 -m http.server 启动 Web 服务器或执行 sleep 10000，则生成的子进程将运行很长时间（或无限运行）。

要停止这些进程，我们需要从应用程序发送终止信号。我们可以通过向命令添加一个上下文实例来做到这一点。

如果上下文被取消，命令也会终止。

ctx := context.Background()
// The context now times out after 1 second
// alternately, we can call `cancel()` to terminate immediately
ctx, cancel = context.WithTimeout(ctx, 1*time.Second)

cmd := exec.CommandContext(ctx, "sleep", "100")

out, err := cmd.Output()
if err != nil {
  fmt.Println("could not run command: ", err)
}
fmt.Println("Output: ", string(out))

这将在 1 秒后给出以下输出：