Искусство программирования для Unix - Эрик Реймонд

Почти никогда не возникает необходимость компилировать или устанавливать shell, поскольку все Unix-системы и эмуляторы Unix поставляются с подобными оболочками. Стандартной оболочкой для Linux и других передовых вариантов Unix в настоящее время является bash.

14.4.3.1. Учебный пример: xmlto

xmlto — управляющий сценарий, который вызывает все команды, необходимые для представления какого-либо XML-DocBook-документа в виде HTML, PostScript, простого текста или любого другого доступного формата (более подробно DocBook рассматривается в главе 18). Сценарий xmlto написан в bash.

Детали вызова XSLT-процессора обрабатываются в xmlto с помощью соответствующей таблицы стилей, затем результаты передаются постпроцессору. Для HTML и XHTML вся обработка сводится к трансформации. Для получения простого текста XML также трансформируется в HTML, а затем передается постпроцессору — lynx(1) в режиме -dump, который преобразовывает HTML в простой текст. Для получения PostScript XML трансформируется в XML FO (Formatting Objects — объекты форматирования), которые постпроцессор затем преобразовывает в TEX-макрос, DVI-формат посредством tex(1), а затем, наконец, в PostScript с помощью широко известного инструмента dvi2ps(1).

xmlto состоит из одного интерфейсного shell-сценария. Он вызывает одну из нескольких подключаемых подпрограмм, каждая из которых названа по имени целевого формата. Каждая подключаемая подпрограмма представляет собой shell-сценарий. В зависимости от того как она вызвана, подключаемая подпрограмма либо предоставляет клиентской части таблицу стилей, либо вызывает соответствующий постпроцессор (или постпроцессоры) с различными заранее заданными аргументами.

Такая структура означает, что вся информация о заданном целевом формате находится в одном месте (соответствующем подключаемом сценарии), поэтому добавление новых целевых типов можно осуществить, не нарушая интерфейсного кода вообще.

Программа xmlto является хорошим примером shell-приложения среднего размера. Использование С или С++ не имело бы смысла, поскольку они неудобны для написания сценариев. Для такой программы можно было бы использовать любой из языков сценариев, описанных в данной главе; однако программа состоит только из простых команд управления без внутренних структур данных или сложной логики, поэтому достаточно использовать shell, так как это дает значительное преимущество — повсеместное распространение на целевых системах.

Теоретически данный сценарий можно было бы выполнить на любой системе, поддерживающей bash. Единственным ограничением является необходимость присутствия в системе одного из XSLT-процессоров, а также всех постпроцессоров. На практике маловероятна работа данного сценария во всех системах, кроме современных Unix-систем с открытым исходным кодом.

14.4.3.2. Учебный пример: Sorcery Linux

Sorcerer GNU/Linux — дистрибутив Linux, устанавливаемый как небольшая, загрузочная опорная система, мощность которой достаточна для работы bash(1) и нескольких утилит загрузки данных. Имея этот код, можно вызвать Sorcery, систему пакетов Sorcerer.

Sorcery обеспечивает установку, удаление и проверку целостности пакетов программ. Когда пользователь "ввел заклинания", Sorcery загружает исходный код, компилирует, инсталлирует его, а затем сохраняет список установленных файлов (наряду с протоколом компиляции и контрольными суммами для всех файлов). Установленные пакеты можно "отклонить" или удалить. Списки пакетов и проверка целостности также доступны. Более подробно данный дистрибутив описан на сайте проекта <http://sorcerer.wox.org>.

Система Sorcery полностью написана в shell. Процедуры инсталляции — небольшие, простые программы, для которых shell является оптимальным выбором. В данном конкретном случае главный недостаток shell нейтрализуется, так как авторы дистрибутива могут гарантировать, что необходимые вспомогательные программы будут присутствовать в опорной системе.

14.4.4. Perl

Perl — shell на стероидах. Данный язык был специально предназначен для замены awk(1) и расширен, чтобы заменить shell в качестве уровня, связывающего сценарии, написанные на нескольких языках. Первая версия Perl вышла в 1987 году.

Самым сильным качеством Perl являются его чрезвычайно мощные встроенные средства для шаблонной обработки текстовых, строковых форматов данных, и в этой области Perl является непревзойденным. Данный язык также включает в себя гораздо более прочные структуры данных, чем shell, включая динамические массивы элементов различных типов, а также тип "hash" или "dictionary", который поддерживает удобный и быстрый поиск пар имя-значение.

Дополнительно Perl включает в себя довольно полную и хорошо продуманную привязку практически всего API-интерфейса Unix, что радикально уменьшает потребность в С и делает Perl пригодным для таких задач, как простые TCP/IP-клиенты и даже серверы. Другим серьезным преимуществом Perl является то, что вокруг него сформировалось крупное и жизнеспособное сообщество открытого исходного кода. Центром данного сообщества в сети является ресурс Comprehensive Perl Archive Network (обширны архив Perl-программ) <http://www.cpan.org>. Преданные Perl-хакеры создали сотни свободно используемых Perl-модулей для множества различных задач программирования. В число данных модулей входит структурный обход дерева каталогов, X-инструментарий для создания GUI-интерфейсов, превосходные встроенные средства для поддержки HTTP-роботов и CGI-программирования.

Главным недостатком Perl является то, что его части неисправимо уродливы, сложны и для их использования требуется особая осторожность и стереотипные способы (соглашения о передаче аргументов функциям являются хорошим примером всех трех проблем). Начать работать с Perl сложнее, чем с shell. Хотя мелкие программы на Perl могут быть чрезвычайно мощными, необходима четкая дисциплина для поддержки модульности и сохранения конструкции под контролем по мере роста размера программы. Поскольку некоторые ограничивающие конструкторские решения в ранней истории Perl невозможно было переделать, многие из более сложных функций имеют довольно хрупкую конструкцию.

Наиболее полным справочником по Perl является книга "Programming Perl" [88]. В ней содержится почти вся необходимая информация по данному языку, однако книга печально известна своей плохой организацией; чтобы найти необходимые сведения, читателю приходится перерабатывать множество материала. Более упорядоченным источником является книга "Learning Perl" [76].

Язык Perl универсален в Unix-системах. Perl-сценарии с одинаковым основным номером версии часто легко переносимы между Unix-системами (при условии, что в них не используются модули расширения). Реализации Perl доступны (и даже хорошо документированы) для операционных систем семейства Microsoft, а также MacOS. Perl/Tk обеспечивает кроссплатформенную GUI-совместимость.

Выводы: наибольшим преимуществом Perl является мощный аппарат для мелких связующих сценариев, включающих большой объем обработки регулярных выражений; наибольшим недостатком данного языка является то, что он уродлив, "несговорчив" и в больших объемах почти не поддерживается.

14.4.4.1. Небольшой учебный пример по Perl: blq

blq-сценарий представляет собой средство для опроса блок-списков (списки Internet-узлов, которые идентифицируются как постоянные источники нежелательных почтовых сообщений, известных также как спам). Текущую версию исходного кода можно найти на странице проекта blg <http://www.unicom.com/sw/blg/>.

blq — хороший пример небольшого Perl-сценария, иллюстрирующий как сильные, так и слабые стороны языка. В нем интенсивно используется средство обработки регулярных выражений. С другой стороны, используемый в сценарии модуль расширения Perl Net::DNS необходимо включать в зависимости от обстоятельств, поскольку не гарантируется, что он присутствует в какой-либо заданной Perl-инсталляции.

Сценарий blq, как Perl-код, является исключительно четким и организованным, рекомендуется изучить его как пример хорошего стиля (хорошими примерами также являются другие Perl-инструменты, упомянутые на сайте проекта blq). Однако некоторые части кода покажутся нечитабельными, если не знать весьма специфических идиом Perl — в качестве примера можно привести первую строку кода $0=~s!.*/!!;. Хотя все языки характеризуются некоторой непрозрачностью, непрозрачность Perl — худшая из всех.

Для написания небольших сценариев данного типа хорошо подходят языки Tcl и Python, однако оба они испытывают недостаток удобных функций Perl для поиска регулярных выражений, которые интенсивно используются в blq. Реализации рассматриваемой программы на Tcl или Python были бы приемлемыми, но, вероятно, менее компактными и выразительными. Написание подобной программы на Emacs Lisp отняло бы даже меньше времени, и программа была бы более компактной, но, вероятно, чрезвычайно медленной в работе.