Go执行脚本命令的使用实例分析

这篇文章主要介绍“Go执行脚本命令的使用实例分析”，在日常操作中，相信很多人在Go执行脚本命令的使用实例分析问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Go执行脚本命令的使用实例分析”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！                            

简介

在开发中我们可能会遇到需要在程序中调用脚本的需求，或者涉及到两个语言之间的交互，笔者之前就遇到了需要在go中调用python的需求，然后在代码中应用了go-python3这个库，实际上在go中调用python的脚本也是一个解决之法。这片文章将介绍在go中运行shell脚本的方法以及对其源码的相应解析。

程序用例

test_command.go

package learnimport (   "fmt"   "os/exec"   "testing")func TestCmd(t *testing.T) {   if o, e := exec.Command("./test.sh", "1", "2").Output(); e != nil {      fmt.Println(e)   } else {      fmt.Println(string(o))   }}

test.sh

#!/bin/basha=$1b=$2echo $aecho $b

上面这个例子的意思是要运行test.sh这个脚本，并且入参是1，2。脚本里面写的东西相对就比较简单了，就是打印这两个入参。其实问题的关键在于exec.Command()这个方法，下面我们来刨根问底，一探究竟。

源码解析

func Command(name string, arg ...string) *Cmd {   cmd := &Cmd{      Path: name,      Args: append([]string{name}, arg...),   }   if filepath.Base(name) == name {      if lp, err := LookPath(name); err != nil {         cmd.lookPathErr = err      } else {         cmd.Path = lp      }   }   return cmd}// Base返回path的最后一个元素。// 在提取最后一个元素之前，将删除尾部的路径分隔符。// 如果路径为空，Base返回"."。// 如果路径完全由分隔符组成，Base返回单个分隔符。func Base(path string) string {   if path == "" {      return "."   }   // Strip trailing slashes.   for len(path) > 0 && os.IsPathSeparator(path[len(path)-1]) {      path = path[0 : len(path)-1]   }   // Throw away volume name   path = path[len(VolumeName(path)):]   // Find the last element   i := len(path) - 1   for i >= 0 && !os.IsPathSeparator(path[i]) {      i--   }   if i >= 0 {      path = path[i+1:]   }   // If empty now, it had only slashes.   if path == "" {      return string(Separator)   }   return path}//LookPath在由PATH环境变量命名的目录中搜索一个名为file入参的可执行文件。如果文件包含一个斜线，就会直接尝试，而不参考PATH。其结果可能是一个绝对路径或相对于当前目录的路径。func LookPath(file string) (string, error) {   if strings.Contains(file, "/") {      err := findExecutable(file)      if err == nil {         return file, nil      }      return "", &Error{file, err}   }   path := os.Getenv("PATH")   for _, dir := range filepath.SplitList(path) {      if dir == "" {         // Unix shell semantics: path element "" means "."         dir = "."      }      path := filepath.Join(dir, file)      if err := findExecutable(path); err == nil {         return path, nil      }   }   return "", &Error{file, ErrNotFound}}// 寻找file同名的可执行命令func findExecutable(file string) error {   d, err := os.Stat(file)   if err != nil {      return err   }   if m := d.Mode(); !m.IsDir() && m&0111 != 0 {      return nil   }   return os.ErrPermission}

通过上面对exec.Command()源码的分析我们可以得知，这个函数只是寻找与path名字相同的可执行文件并且构建了一个Cmd的对象返回。这里值得注意的是，当我们输入的path如果不是一个可执行的文件的具体路径，那么就会去PATH环境变量中的注册的路径中找寻与path相同名字的命令，如果这个时候没有找到就会报错。

那么接下来我们那看看这个Cmd是何方神圣呢，有什么用，怎么用呢。下面我们看看Cmd这个结构体里都有些什么东西。

// Cmd结构体代表一个准备或正在执行的外部命令// 一个Cmd的对象不能在Run，Output或者CombinedOutput方法调用之后重复使用。type Cmd struct {   // Path代表运行命令的路径   // 这个字段是唯一一个需要被赋值的字段，不能是空字符串，   // 并且如果Path是相对路径，那么参照的是Dir这个字段的所指向的目录   Path string   // Args这个字段代表调用命令所需的参数，其中Path在运行命令时以Args[0]的形式存在   // 如果这个参数是空，那个就直接使用Path运行命令   //   // 在较为普遍普遍的场景里面，Path和Args这两个参数在调用命令的时候都会被用到   Args []string   // Env代表当前进程的环境变量   // 每个Env数组中的条目都以“key=value”的形式存在   // 如果Env是nil，那边运行命令所创建的进程将使用当前进程的环境变量   // 如果Env中存在重复的key，那么会使用这个key中排在最后一个的值。   // 在Windows中存在特殊的情况, 如果系统中缺失了SYSTEMROOT，或者这个环境变量没有被设置成空字符串，那么它操作都是追加操作。   Env []string   // Dir代表命令的运行路径   // 如果Dir是空字符串，那么命令就会运行在当前进程的运行路径   Dir string   // Stdin代表的是系统的标准输入流   // 如果Stdin是一个*os.File，那么进程的标准输入将被直接连接到该文件。   Stdin io.Reader   // Stdout表示标准输出流   // 如果StdOut是一个*os.File，那么进程的标准输入将被直接连接到该文件。   // 值得注意的是如果StdOut和StdErr是同一个对象，那么同一时间只有一个协程可以调用Writer   Stdout io.Writer   Stderr io.Writer   // ExtraFiles指定由新进程继承的额外开放文件。它不包括标准输入、标准输出或标准错误。如果不为零，第i项成为文件描述符3+i。   // ExtraFiles前面三个元素分别放的是stdin，stdout，stderr   // ExtraFiles在Windows上是不支持的   ExtraFiles []*os.File   SysProcAttr *syscall.SysProcAttr   // 当命令运行之后，Process就是该命令运行所代表的进程   Process *os.Process   // ProcessState包含关于一个退出的进程的信息，在调用Wait或Run后可用。   ProcessState *os.ProcessState   ctx             context.Context // ctx可以用来做超时控制   lookPathErr     error           // 如果在调用LookPath寻找路径的时候出错了，就赋值到这个字段   finished        bool                // 当Wait被调用了一次之后就会被设置成True，防止被重复调用        childFiles      []*os.File   closeAfterStart []io.Closer   closeAfterWait  []io.Closer   goroutine       []func() error  //一系列函数，在调用Satrt开始执行命令的时候会顺带一起执行这些函数。每个函数分配一个goroutine执行   errch           chan error             // 与上一个字段联合使用，通过这个chan将上面函数执行的结果传到当前goroutine   waitDone        chan struct{}}

上面我们对Cmd这个结构体的一些字段做了解析，可以理解为Cmd就是对一个命令生命周期内的抽象。下面我们来分析Cmd的一下方法，看看他是怎么使用的。

// Run方法开始执行这个命令并等待它运行结束// 如果命令运行，在复制stdin、stdout和stder时没有问题，并且以零退出状态退出，则返回的错误为nil。// 如果命令启动但没有成功完成，错误类型为类型为*ExitError。在其他情况下可能会返回其他错误类型。// 如果调用的goroutine已经用runtime.LockOSThread锁定了操作系统线程，并修改了任何可继承的OS级 线程状态（例如，Linux或Plan 9名称空间），新的 进程将继承调用者的线程状态。func (c *Cmd) Run() error {   if err := c.Start(); err != nil {      return err   }   return c.Wait()}// Start方法启动指定的命令，但不等待它完成。//// 如果Start成功返回，c.Process字段将被设置。//// 一旦命令运行完成，Wait方法将返回退出代码并释放相关资源。func (c *Cmd) Start() error {    if c.lookPathErr != nil {        c.closeDescriptors(c.closeAfterStart)        c.closeDescriptors(c.closeAfterWait)        return c.lookPathErr    }    if runtime.GOOS == "windows" {        lp, err := lookExtensions(c.Path, c.Dir)        if err != nil {            c.closeDescriptors(c.closeAfterStart)            c.closeDescriptors(c.closeAfterWait)            return err        }        c.Path = lp    }    if c.Process != nil {        return errors.New("exec: already started")    }    if c.ctx != nil {        select {        case <-c.ctx.Done():            c.closeDescriptors(c.closeAfterStart)            c.closeDescriptors(c.closeAfterWait)            return c.ctx.Err()        default:        }    }  //初始化并填充ExtraFiles    c.childFiles = make([]*os.File, 0, 3+len(c.ExtraFiles))    type F func(*Cmd) (*os.File, error)  //在这里会调用stdin，stdout和stderr方法，如果Cmd的StdIn，StdOut，StdErr不是nil，就会将相关的copy任务封装成func放在goroutine字段中，等待在Start方法执行的时候调用。    for _, setupFd := range []F{(*Cmd).stdin, (*Cmd).stdout, (*Cmd).stderr} {        fd, err := setupFd(c)        if err != nil {            c.closeDescriptors(c.closeAfterStart)            c.closeDescriptors(c.closeAfterWait)            return err        }        c.childFiles = append(c.childFiles, fd)    }    c.childFiles = append(c.childFiles, c.ExtraFiles...)  // 如果cmd的Env没有赋值，那么就用当前进程的环境变量    envv, err := c.envv()    if err != nil {        return err    }  // 会用这个命令启动一个新的进程  // 在Linux的系统上，底层是调用了Frok来创建另一个进程，由于文章篇幅有限，就不对此处进行详细分析了，详情可看延伸阅读    c.Process, err = os.StartProcess(c.Path, c.argv(), &os.ProcAttr{        Dir:   c.Dir,        Files: c.childFiles,        Env:   addCriticalEnv(dedupEnv(envv)),        Sys:   c.SysProcAttr,    })    if err != nil {        c.closeDescriptors(c.closeAfterStart)        c.closeDescriptors(c.closeAfterWait)        return err    }    c.closeDescriptors(c.closeAfterStart)    // 除非有goroutine要启动，否则不会申请Chan    if len(c.goroutine) > 0 {        c.errch = make(chan error, len(c.goroutine))        for _, fn := range c.goroutine {            go func(fn func() error) {                c.errch <- fn()            }(fn)        }    }  // 超时控制    if c.ctx != nil {        c.waitDone = make(chan struct{})        go func() {            select {            case <-c.ctx.Done(): //如果超时了，就Kill掉执行命令的进程                c.Process.Kill()            case <-c.waitDone:            }        }()    }    return nil}func (c *Cmd) stdin() (f *os.File, err error) {    if c.Stdin == nil {        f, err = os.Open(os.DevNull)        if err != nil {            return        }        c.closeAfterStart = append(c.closeAfterStart, f)        return    }    if f, ok := c.Stdin.(*os.File); ok {        return f, nil    }  //Pipe返回一对相连的Files；从r读出的数据返回写到w的字节。    pr, pw, err := os.Pipe()    if err != nil {        return    }    c.closeAfterStart = append(c.closeAfterStart, pr)    c.closeAfterWait = append(c.closeAfterWait, pw)  //将相关的任务添加到goroutine中    c.goroutine = append(c.goroutine, func() error {        _, err := io.Copy(pw, c.Stdin)        if skip := skipStdinCopyError; skip != nil && skip(err) {            err = nil        }        if err1 := pw.Close(); err == nil {            err = err1        }        return err    })    return pr, nil}func (c *Cmd) stdout() (f *os.File, err error) {    return c.writerDescriptor(c.Stdout)}func (c *Cmd) stderr() (f *os.File, err error) {    if c.Stderr != nil && interfaceEqual(c.Stderr, c.Stdout) {        return c.childFiles[1], nil    }    return c.writerDescriptor(c.Stderr)}func (c *Cmd) writerDescriptor(w io.Writer) (f *os.File, err error) {    if w == nil {        f, err = os.OpenFile(os.DevNull, os.O_WRONLY, 0)        if err != nil {            return        }        c.closeAfterStart = append(c.closeAfterStart, f)        return    }    if f, ok := w.(*os.File); ok {        return f, nil    }    pr, pw, err := os.Pipe()    if err != nil {        return    }    c.closeAfterStart = append(c.closeAfterStart, pw)    c.closeAfterWait = append(c.closeAfterWait, pr)  //将相关的任务添加到goroutine中    c.goroutine = append(c.goroutine, func() error {        _, err := io.Copy(w, pr)        pr.Close() // in case io.Copy stopped due to write error        return err    })    return pw, nil}// 等待命令退出，并等待任何复制到stdin或从stdout或stderr复制的完成。// 在调用Wait之前，Start方法必须被调用// 如果命令运行，在复制stdin、stdout和stder时没有问题，并且以零退出状态退出，则返回的错误为nil。// 如果命令运行失败或没有成功完成，错误类型为*ExitError。对于I/O问题可能会返回其他错误类型。// 如果c.Stdin、c.Stdout或c.Stderr中的任何一个不是*os.File，Wait也会等待各自的I/O循环复制到进程中或从进程中复制出来//// Wait释放与Cmd相关的任何资源。func (c *Cmd) Wait() error {    if c.Process == nil {        return errors.New("exec: not started")    }    if c.finished {        return errors.New("exec: Wait was already called")    }    c.finished = true  //等待进程运行完毕并退出    state, err := c.Process.Wait()    if c.waitDone != nil {        close(c.waitDone)    }    c.ProcessState = state  //检查goroutine字段上面的函数运行有没有错误    var copyError error    for range c.goroutine {        if err := <-c.errch; err != nil && copyError == nil {            copyError = err        }    }    c.closeDescriptors(c.closeAfterWait)    if err != nil {        return err    } else if !state.Success() {        return &ExitError{ProcessState: state}    }    return copyError}// 输出运行该命令并返回其标准输出。// 任何返回的错误通常都是*ExitError类型的。// OutPut实际上是封装了命令的执行流程并且制定了命令的输出流func (c *Cmd) Output() ([]byte, error) {    if c.Stdout != nil {        return nil, errors.New("exec: Stdout already set")    }    var stdout bytes.Buffer    c.Stdout = &stdout    captureErr := c.Stderr == nil    if captureErr {        c.Stderr = &prefixSuffixSaver{N: 32 << 10}    }    err := c.Run()    if err != nil && captureErr {        if ee, ok := err.(*ExitError); ok {            ee.Stderr = c.Stderr.(*prefixSuffixSaver).Bytes()        }    }    return stdout.Bytes(), err}

到此，关于“Go执行脚本命令的使用实例分析”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注编程网网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！