深入了解定制Bash
操作系統(tǒng)的最外層 —— 也就是跟你直接打交道的 —— 叫做 shell（“外殼”）。Fedora 預(yù)裝了好幾種不同的 shell。shell 可以是圖形界面，或者字符界面。在文檔中，你常常能見到兩個母縮寫詞 GUI （圖形用戶界面）跟 CLI（命令行界面），它們用來區(qū)分圖形和基于字符的 shell/界面。GNOME 和 Bash 分別是 Fedora 默認(rèn)的圖形和命令行界面，不過你也可以使用其它 GUI 或者 CLI shell。
接下來在這篇文章中，我們會討論一些比較推薦的 Bash 字符界面的點文件配置。
Bash 概覽
Bash 參考手冊中寫道：
根本上來說，shell 只是一個能執(zhí)行命令的宏處理器。宏處理器這個詞意味著通過擴(kuò)展文本跟符號，從而構(gòu)成更復(fù)雜的表達(dá)式。
Bash 參考手冊 第五版，Bash 5.0 2019 年 5 月
除了能使用其它程序之外，Bash shell 還含有一些內(nèi)置命令和關(guān)鍵字。Bash 內(nèi)置功能很強大，甚至能夠作為一門 高級語言 獨當(dāng)一面。Bash 的幾個關(guān)鍵字和操作符類似于 C 語言。
Bash 能夠以交互式或非交互式模式啟動。Bash 的交互模式是一個很多人都熟悉的典型的終端/命令行界面。GNOME 終端 默認(rèn)以交互模式打開 Bash。Bash 在非交互模式下運行的例子是，當(dāng)命令和數(shù)據(jù)從文件或 shell 腳本通過 管道 傳送到 Bash 時。其它 Bash 可以運行的模式包括：登錄、非登錄、遠(yuǎn)程、POSIX、Unix sh、受限，以及使用與用戶不同的 UID/GID 模式。各種模式是可以相互組合的。比如，交互式 + 受限 + POSIX 或者非交互式 + 非登錄 + 遠(yuǎn)程。不同的啟動模式，決定著 Bash 所讀取的啟動文件。理解這些操作模式，有助于幫助我們修改啟動文件。
根據(jù) Bash 參考手冊，它會：
- 從文件中...、從作為
-c調(diào)用選項傳入?yún)?shù)的字符...，或者從用戶的終端中讀取輸入。- 將輸入分解成單詞和操作符，遵循 [它的] 引用規(guī)則。...這些標(biāo)記使用元字符隔開。這一步執(zhí)行別名展開。
- 將標(biāo)記解析成簡單與復(fù)合命令。
- 執(zhí)行各種 shell 展開...，將展開之后的標(biāo)記分解成文件名...以及命令和參數(shù)的列表。
- 執(zhí)行必要的重定向...并從參數(shù)列表中去除重定向操作符及其操作數(shù)。
- 執(zhí)行命令。
- 必要時等待命令完成，并收集退出狀態(tài)。
Bash 參考文檔 第五版，Bash 版本 5.0 2019 年 5 月
當(dāng)用戶開啟終端模擬器進(jìn)入命令行環(huán)境時，便啟動了一次交互式 shell 會話。GNOME 終端默認(rèn)以非登錄模式為用戶打開 Shell。你可以在 “編輯 → 首選項 → 配置文件 → 命令” 中配置 GNOME 終端以何種模式（登錄與非登錄式）啟動。也可以在 Bash 啟動時通過向其傳遞 -login 標(biāo)志來要求進(jìn)入登錄模式。要注意一點，Bash 的登錄模式與非交互模式并不互斥。可以讓 Bash 同時以登錄模式和非交互模式運行。
啟動 Bash
除非傳入 -noprofile 選項，否則登錄模式的 Bash shell 會默認(rèn)讀取并執(zhí)行某些初始化文件中命令。如果 /etc/profile 存在，它會是第一個被執(zhí)行的文件，緊接著是按 ~/.bash_profile、~/.bash_login 或 ~/.profile順序找到的第一個文件。當(dāng)用戶退出登錄模式的 shell 時，或者有腳本在非交互式登錄模式的 shell 中調(diào)用了內(nèi)置 exit命令，Bash 會讀取并執(zhí)行 ~/.bash_logout 中的命令，如果 /etc/bash_logout 存在的話，會緊接著執(zhí)行它。通常來說，/etc/profile 會援引 /etc/bashrc 文件，讀取并執(zhí)行其中的命令，然后查找并讀取執(zhí)行 /etc/profile.d 目錄中以 .sh 結(jié)尾的文件。同樣的，~/.bash_profile 通常也會援引 ~/.bashrc 文件。/etc/bashrc 和 ~/.bashrc 都會進(jìn)行檢查，避免重復(fù)援引。
（LCTT 譯注：在 Bash 中，腳本會通過 source 或 . 命令來將另外一個腳本引入其中，這個行為稱之為 “source”、“sourcing”，但是該行為一直沒有公認(rèn)且常用的翻譯方法。經(jīng)過多番斟酌，我認(rèn)為可以譯做“援引”，理由如下：1、“援引”具有“引用、引入”的意思，符合該行為；2、“援”這個詞的發(fā)音和“source” 常見的漢語意思“源”同音，便于記憶。以上是我們的愚見，供大家參考討論。—— 老王，2020/7/19）
一個交互式的 shell，如果不是登錄 shell，那么當(dāng)它第一次被調(diào)用的時候，會執(zhí)行 ~/.bashrc 文件。這是用戶在 Fedora 上打開終端時通常會進(jìn)入的 shell 類型。當(dāng) Bash 以非交互模式啟動 —— 就像運行腳本時那樣 —— 它會尋找 BASH_ENV環(huán)境變量。如果找到了，就會展開它的值作為文件名，接著讀取并執(zhí)行該文件。效果跟執(zhí)行以下命令相同：
if [ -n "$BASH_ENV" ]; then . "$BASH_ENV"; fi
值得注意的是，不會使用 PATH 環(huán)境變量的值來搜索該文件名（LCTT 譯注：意即不會檢索搜索路徑）。
重要的用戶點文件
Bash 最廣為人知的用戶點文件是 ~/.bashrc。通過編輯該文件，可以設(shè)置大多數(shù)個性化選項。由于我們常常需要設(shè)置一些選項，會改動上面提及甚至沒有提及的文件，所以大部分自定義選項會成為一個麻煩事。Bash 環(huán)境具有很高的可定制性，正是為了適應(yīng)不同用戶的不同需求。
當(dāng)?shù)卿?shell 正常退出時，如果 ~/.bash_logout 和 /etc/bash_logout 存在，它們會被調(diào)用。下一幅圖展示了 Bash 作為交互式 shell 啟動時的過程。例如，當(dāng)用戶從桌面環(huán)境打開終端模擬器時，會按照以下順序進(jìn)行。
我們已經(jīng)知道，在不同的啟動模式下，Bash 會執(zhí)行不同的命令，所以很明顯，只有幾種最需要關(guān)注的典型啟動模式。分別是非交互、交互式登錄 shell，和非交互式、交互式非登錄 shell。如果想定義某些全局環(huán)境，那么需要將一個具有唯一名稱、以 .sh 為后綴的文件（例如 custom.sh）放置在 /etc/profile.d 目錄。
對于非交互式非登錄啟動方式，需要特別注意。在這種模式下，Bash 會檢查 BASH_ENV 變量。如果定義了該變量，Bash 會援引它所指向的文件。另外，處理 BASH_ENV 時并不會使用 PATH 變量所存儲的值（LCTT 譯注：意即不會檢索搜索路徑），所以它必須包含執(zhí)行文件的絕對路徑。比如說，如果有人希望非交互式執(zhí)行腳本時，shell 能讀取 ~/.bashrc 文件中的設(shè)置，那么他可以把類似下面這樣的內(nèi)容放在一個名為 /etc/profile.d/custom.sh 的文件中...
# custom.sh...# 如果使用 Fedora WorkstationBASH_ENV="/home/username/.bashrc"...# 如果使用 Fedora Silverblue WorkstationBASH_ENV="/var/home/username/.bashrc"export BASH_ENV
上面這份腳本會讓每個 shell 腳本在運行之前先執(zhí)行該用戶的 ~/.bashrc。
用戶一般都會自定義他們的系統(tǒng)環(huán)境，以便契合他們自己的工作習(xí)慣與偏好。舉例來說，用戶可以通過別名來實現(xiàn)這種程度的自定義。擁有相同起始參數(shù)、需要頻繁使用的命令是制作別名的最佳選擇。以下展示了一些來自 ~/.bashrc 文件中定義的別名。
# .bashrc# 執(zhí)行全局文件if [ -f /etc/bashrc ];then . /etc/bashrcfi...# 用戶別名和函數(shù)alias ls='ls -hF --color=auto'alias la='ls -ahF --color=auto'# 讓 dir 命令用起來像在 Windows 那樣alias dir='ls --color=auto --format=long'# 用顏色高亮 grep 結(jié)果alias grep='grep --color=auto'
在系統(tǒng)中，別名是一種自定義各種命令的方法。它能減少擊鍵次數(shù)，而且讓命令用起來更方便。針對用戶級別的別名通常存放在該用戶的 ~/.bashrc 文件中。
如果你發(fā)現(xiàn)自己經(jīng)常要去歷史中查找曾經(jīng)執(zhí)行過的某條命令，那可能需要改改歷史設(shè)置了。你依然可以在 ~/.bashrc 文件中設(shè)置針對用戶級別的歷史選項。比如說，如習(xí)慣同時使用多個終端，那你可能要啟用 histappend 選項。某些 Bash 相關(guān)的 shell 選項本質(zhì)上是布爾值（接收 on 或 off），通常可以用內(nèi)置命令 shopt 啟用或禁用。接收更復(fù)雜的值的 Bash 選項（如 HISTTIMEFORMAT），常常通過賦值給環(huán)境變量來達(dá)到配置目的。以下演示如何以 shell 選項和環(huán)境變量定制 Bash。
# 配置 Bash 歷史# 用制表符擴(kuò)展目錄環(huán)境變量，并設(shè)置 histappendshopt -s direxpand histappend# ignoreboth 等同于 ignorespace 和 ignoredupHISTCONTROL='ignoreboth'# 控制 `history` 輸出中的時間格式HISTTIMEFORMAT="[%F %T] "# 無限歷史記錄# NB：在新版 Bash 中，任何 < 0 的寫法都有效，但是在 CentOS/RHEL 中，只有這樣才行得通HISTSIZE=HISTFILESIZE=# 或者對于使用新版 Bash 的人HISTSIZE=-1HISTFILESIZE=-1
上面例子中的 direxpand 選項，可以讓 Bash 在文件名補全時，用單詞展開結(jié)果替換目錄名。它會改變 readline 編輯緩沖區(qū)的內(nèi)容，所以你所輸入的東西已經(jīng)被補全得到的結(jié)果替換了。
HISTCONTROL 變量用于啟用或禁用命令歷史的某些過濾選項。重復(fù)行、以空白打頭的行，都能通過該選項將它們從命令歷史中過濾掉。引用自 Dusty Mabe，這是我從他那兒得到的技巧：
ignoredup可以讓歷史不記錄重復(fù)條目（如果你反復(fù)執(zhí)行同一條命令）。ignorespace會忽略前面有空白的條目，當(dāng)你在設(shè)置一個包含敏感信息的環(huán)境變量或者執(zhí)行一條不想被記錄進(jìn)磁盤的命令時，這就很有用。ignoreboth相當(dāng)于這兩條選項的結(jié)合體。Dusty Mabe – Redhat首席軟件工程師，2020.6.19
對于命令行重度用戶，Bash 有一個 CDPATH 環(huán)境變量。如果 CDPATH 包含一系列供 cd 命令搜索的目錄，且提供一個相對路徑作為第一個參數(shù)，那么它會按順序檢查所有列出的目錄，尋找匹配的子目錄并切換到第一個匹配結(jié)果目錄。
# .bash_profile# 設(shè)置 CDPATHCDPATH="/var/home/username/favdir1:/var/home/username/favdir2:/var/home/username/favdir3"# 也可以寫成這樣CDPATH="/:~:/var:~/favdir1:~/favdir2:~/favdir3"export CDPATH
CDPATH 通常像 PATH 一樣的方式進(jìn)行更新 —— 通過在賦值右側(cè)引用自身來保留原來的值。
# .bash_profile# 設(shè)置 CDPATHCDPATH="/var/home/username/favdir1:/var/home/username/favdir2:/var/home/username/favdir3"# 或者寫成這樣CDPATH="/:~:/var:~/favdir1:~/favdir2:~/favdir3"CDPATH="$CDPATH:~/favdir4:~/favdir5"export CDPATH
PATH 是另一個極其重要的變量。它是系統(tǒng)上的命令的搜索路徑。注意，有些應(yīng)用要求將它們自己的目錄加入 PATH 變量，這樣才能正常使用。跟 CDPATH 一樣，通過在賦值右側(cè)引用原值來追加新值到 PATH 變量。如果你希望將新值前置，只需要把原來的值（$PATH）放到列表末尾即可。還有注意的是在 Fedora，這一列值通過冒號分隔（:）。
# .bash_profile# 添加 PATH 值到 PAHT 環(huán)境變量PATH="$PATH:~/bin:~:/usr/bin:/bin:~/jdk-13.0.2:~/apache-maven-3.6.3"export PATH
命令提示符是另一個流行的自定義選項。它有七個可定制的參數(shù)：
PROMPT_COMMAND：如果設(shè)置了，會在每一個主提示符（$PS1）出現(xiàn)之前執(zhí)行該值。PROMPT_DIRTRIM：如果設(shè)置成大于零的數(shù)，則該值用作展開\w和\W提示符字符串轉(zhuǎn)義符時保留的尾隨目錄組件數(shù)量。刪除的字符將替換為省略號。PS0：這個參數(shù)的值像PS1一樣展開，在交互式 shell 讀取命令之后、執(zhí)行命令之前展示。PS1：主提示符字符串。默認(rèn)值是\s-\v\$。PS2：次提示符字符串。默認(rèn)是>。在顯示之前，PS2像PS1那樣展開。PS3：這個參數(shù)的值用作select命令的提示符。如果這個變量沒有設(shè)置，select命令會用#?作為提示符。PS4：這個參數(shù)的值像PS1那樣展開，如果設(shè)置了-x選項，這個展開值會在命令行被回顯之前作為提示符顯示。展開后的值的第一個字符在必要時會復(fù)制數(shù)次，指示間接層數(shù)。默認(rèn)值是+。Bash 參考文檔 第五版，Bash 版本 5.0 2019 年 5 月
Bash 的這一個方面就可以用整篇文章來討論。你可以找到許許多多信息和例子。在本文末尾鏈接的存儲庫中提供了一些點文件范例，包括提示符重新配置。你可以隨意使用該存儲庫中的例子進(jìn)行學(xué)習(xí)和體驗。
總結(jié)
既然你已經(jīng)掌握了一些 Bash 的工作原理，那就可以輕松修改你的 Bash 點文件，滿足你自己的需求和習(xí)慣。美化你的提示符，制作一些別名，這樣你的電腦才真的屬于你。查看 /etc/profile、/etc/bashrc 和 /etc/profile.d/ 這些文件的內(nèi)容，獲得一些啟發(fā)。
你也可以在這里寫一些關(guān)于終端模擬器的評論。有很多辦法可以將你最喜歡的終端，完全配置成你想要的樣子。你或許早就想到了，但是通常可以通過……嗯……用戶家目錄的點文件實現(xiàn)這個目的。終端模擬器也可以作為登錄會話啟動，有些人總喜歡用登錄環(huán)境。你使用終端和電腦的姿勢，取決于你如何修改（或不修改）你的點文件。
如果你很好奇自己的命令行處于什么會話狀態(tài)，使用下面這個腳本來判斷一下。
#!/bin/bashcase "$-" in(*i*) echo This shell is interactive ;;(*) echo This shell is not interactive ;;esac
把這幾行放到一個文件里，加上可執(zhí)行權(quán)限，然后運行，就能看到你當(dāng)前處于何種類型的 shell。$- 在 Bash 中是一個變量，如果是交互式 shell，它會包含字母 i。此外，你可以直接輸出 $- 變量然后檢查它的輸出中是否含有 i 標(biāo)記。
$ echo $-
參考信息
可以參考以下資料以獲取更多信息和示例。Bash 手冊也是一個很好的信息來源。請注意，確保你的本地手冊頁記錄了你當(dāng)前運行的 Bash 版本的特性，因為在網(wǎng)上找到的信息有時可能太老（過時了）或太新（你的系統(tǒng)還沒有安裝）。
- https://opensource.com/tags/command-line
- https://opensource.com/downloads/bash-cheat-sheet（在該網(wǎng)站中，你必須要輸入一個有效的電子郵箱地址，或者注冊，才能下載。）
- https://opensource.com/article/19/12/bash-script-template
對本文有各種形式（點文件示例、提示，以及腳本文件）貢獻(xiàn)的社區(qū)成員：
- Micah Abbott – 首席質(zhì)量工程師
- John Lebon – 首席軟件工程師
- Dusty Mabe – 首席軟件工程師
- Colin Walters – 高級首席軟件工程師
示例點文件和腳本可以在這個存儲庫中找到：
請仔細(xì)檢查上面所提供的存儲庫中的信息。有些可能已經(jīng)過時了。里面還包含很多開發(fā)中的自定義腳本和寵物容器配置例子，那些不是點文件。我推薦從 John Lebon 的點文件開始學(xué)習(xí)，從頭到尾都含有完善的解說，它們是我見過的最詳細(xì)的，并且包含了非常好的描述。祝你學(xué)得開心！
