开发人员的笔记
分享经验丰富的 Linux 程序员 Spence Murray 的开发技巧
级别: 初级
John Papageorge (john@mediaoverdrive.com)
主席， Media Overdrive
2003 年 12 月
Sppence Murray 是 Linux 开发高手之一，同时长期以来他一直是 UNIX 的坚定支持者。本文介绍的是 Murray 和他在 Codemonks Consulting 的同事在日常的 Linux 开发以及应用服务工作中用到的基本技术: shell 脚本，相信 Linux 的开发人员都会受益于这项有用而且通用的技术。
Spence Murray 是 Codemonks Consulting 的创始人之一，自从 20 世纪 80 年代最早在 SunOS 上编写代码到现在，一直致力于 UNIX/Linux 的开发。从那时起，他曾在 IBM 公司的 AIX、SGI 公司的 Irix 工作，长时间地编写跨平台的 UNIX 代码，包括 HP/UX，Irix，Solaris/SunOS，SCO UNIX，各种 BSD，MacOS X，当然，还有 Linux。从图形/视频设备驱动程序到 UI 代码，他什么工作都做过。Murray 编写的跨平台代码包括 X Window System Xserver 代码，以及作为 Netscape Navigator 一部分的核心浏览器代码。
Murray 最经常使用的 Linux 工具是 vi、bash 和 Emacs。“不论我是在写 C、C++、Java、shell 脚本，还是 HTML，大部分的时间我都在这些工具中来回切换”，他说。
Linux 秘密武器
Murray 认为，对一个 Linux 开发人员来说，shell 是一个强大的软件开发工具，无论怎么评价都不过分。“在我做的每一项工作中都要用到 shell 脚本，不论是快速地阅读和修改普通文本还是编写代码”，他说。“它轻便而快捷，它短小的命令使得来回移动代码称为一个迅速而没有痛苦的过程。作为一名编辑，它很快就会成为第二本能”。
对 Murray 来说，Emacs 作为一个开发工具出现的晚了一些。“在 90 年代早期，我尝试使用 Emacs 作为一个 IDE，并很快就转换门厅。Emacs 非常强大，在那些日子里，我会一直开着一个 Emacs 窗口，经常打开几十个源文件，每个都有我编辑的上下文、使用 gdb 的调试会话以及在不同的源目录下运行的 bash 脚本。有很多关于 Emacs 的资料，可以说，这是个可怕的工具...再者，您可以在任何您想要花时间去做开发的系统上运行 Emacs。
自从 20 世纪 80 年代中期第一次使用 SunOS支持的 vi 这个简洁的环境以来，Emacs 编辑器已经成为了 Murray 的标准工具。"它在各种流派的 UNIX 上都可以使用，这是我在致力于跨平台的开发工作时选择它的主要原因之一”，他说。
Linux 开发人员：了解您的 shell
Murray 要求您要了解您的 shell。“Bash、tcsh、csh――shell 是您最基本的软件开发工具”，他强调说。“它可以做许多了不起的事情。所有的工作都要依赖于它……和它的强大功能”。作为说明通用的 shell 脚本功能强大的例子，在参考资料部分中有一个可以下载的文件，其中有一组脚本，用于获得 Red Hat 发行的更新 RPM 软件包并将它们合并到原来的软件包和定制的软件包。下载文件并解压缩后，您可以在 /DeveloperWorks/rpm_update_scripts 目录下找到脚本。最终结果是一个包括所有软件包最新版本的目录和一个用于网络安装的升级的 hdlist 文件。
下面的代码片段实现的是对 Red Hat RPM 软件包的自动更新，以创建一个使用最新的 RPM 的可以安装的版本。这对任何一个维护公共 Linux 服务器的人来说是一个基本的步骤。就我们而言，我们通常是维护许多公共 Linux 服务器上的大量网络服务。下面是可以自动完成更新最新的安全和功能的过程的部分脚本。
下面的脚本样例证明了普通的 shell 编程技术可以广泛应用于各种系统配置和程序设计应用。脚本使用的是 bourne shell，它是在不同的 UNIX 系统中最为常见的 shell。这样就可以保证这些非常轻便的代码可以稍加修改或者不加修改地在不同的 UNIX 系统上使用。修改 Red Hat 软件包的规范以应用于其它 Linux 发行版本是很容易的。
freshen.sh 使用指定的 RPM ftp 更新站点上的 RPM 软件包来更新原有的 RPM 列表。执行过滤器来替换更新 RPM 软件包。最后，长长的发行列表根据从更新镜像站点上得到的新 RPM 软件包完成更新。
清单 1. fresh.sh
#!/bin/sh
rh_ver=$1
rh_path=$2
update_dir=${rh_path}/RH${rh_ver}-updates
custom_dir=${rh_path}/RH${rh_ver}-custom
install_dir=${rh_path}/RH${rh_ver}-install
# Sanity check for the original directory.
# Create update and install directories if they don't exist
[ -d ${update_dir} ] || mkdir ${update_dir}
[ -d ${install_dir}/RedHat/RPMS ] || mkdir -p ${install_dir}/RedHat/RPMS
# Get latest updates from fresh rpms FTP site
./get_update.sh ${rh_ver} ${update_dir}
# Create/update hardlinks from update, and custom directories
# to the install directory. We assume that original RPMS are already
# hardlinked to the install directory, so all we need to do is filter
# out any replaced by updated packages.
./do-links.sh ${update_dir} ${install_dir}/RedHat/RPMS
[ -d ${custom_dir} ] && ./do-links.sh ${custom_dir}
${install_dir}/RedHat/RPMS
# Filter out all but the latest version of everything.
./filter-rpms.pl $install_dir/RedHat/RPMS
# Rebuild the hard disk lists
/usr/lib/anaconda-runtime/genhdlist ${install_dir}
freshen.sh 调用 do-links.sh 和 get_update.sh，分别去设置 RPM 发行版本的源、宿(省略了源 RPM 软件包；硬链接用来设置目的 RPM)和检索更新。
清单 2. do-links.sh
#!/bin/sh
src=$1
dest=$2
#for file in $src/*; do
for file in `find $src -name *.rpm -a ! -name *.src.rpm -print`; do
base=`basename $file;`
if test ! -f $dest/$base; then
echo "Linking $file";
ln $file $dest
else
echo "EXISTS: $file";
fi
done
清单 3. get_update.sh
#!/bin/sh
rh_ver=$1
dest=$2
echo "Retrieving updates for version ${rh_ver} to $dest"
lftp << EOF
open ftp.freshrpms.net
mirror -n pub/redhat/linux/updates/${rh_ver}/en/os/i386 $dest/i386
mirror -n pub/redhat/linux/updates/${rh_ver}/en/os/i486 $dest/i486
mirror -n pub/redhat/linux/updates/${rh_ver}/en/os/i586 $dest/i568
mirror -n pub/redhat/linux/updates/${rh_ver}/en/os/i686 $dest/i686
mirror -n pub/redhat/linux/updates/${rh_ver}/en/os/SRPMS $dest/SRPMS
mirror -n pub/redhat/linux/updates/${rh_ver}/en/os/noarch $dest/noarch
Java 和 Linux
在 Codemonks，相当多的开发工作是在 Linux 上用 Java 完成。这两个工具的组合为创建商业级质量的 Web 应用提供了一个平台，Murray 说。“在做这些项目的过程中，我们发现我们要总体上了解客户已有的应用代码”，他回忆说。locks.c (在下载得到的压缩文件中的 /DeveloperWorks/locks 目录下；参阅参考资料) 是一个代码片段，实现的是用于 Java Virtual Machine Profiler Interface (JVMPI；参考资料中有关于 JVMPI 详细信息的链接) 的读/写锁以及大量的调试代码。
Linux 开发人员的代表
“在情况允许的时候，不要写特定于系统的代码”，Murray 说，而是克服困难去“写好的跨平台的代码”。受雇的 Murray 坚持认为他最大的资本永远是“写具有商业品质的代码，构建和提供网络服务，定制 OS 或内核，而且完全基于可靠的开放源代码的平台”。
下面是一个代码片段，来自于一个跨平台的定制的 IMAP 服务器，这个服务器由 Linux 和 MacOS X 的开发人员共同开发。代码实现的是一个用来处理字符串的简单的增长缓存。这样避免了缓存溢出的问题(不要忘记那些安全漏洞)，而不必要您每次做某些事情的时候重新分配空间。它是通过维护一个简单的可变长的缓存来实现的，这个缓存可以写满和清空。这个缓存已经被用于一个实验用的 IMAP 服务器，这个服务器是由一个团队紧张工作了一周完成的。
除了一个简单的字符串缓冲区的实现之外，这段代码还实现了一个可变大小的字符串数组。它完成的是一个简单的接口，当您写完一个字符串以后，您可以标记它然后继续写下一个。此外，这样会节约空间分配，并且将比较乱的代码组织到一起。
完整的 IMAP 服务器的代码将在今年某个时间发布。
清单 4. 定制的 IMAP 服务器一部分
#ifndef HOED_BUF_H
#define HOED_BUF_H
typedef struct {
char *str;
int size;
int length;
int str_start;
int max_size;
int n_strings;
int size_strings;
int *str_posn;
char **str_set;
} hoed_buf_t;
#if __GNUC__ > 2 || (__GNUC__ == 2 && __GNUC_MINOR__ > 4)
#define PRINTF(f, a) __attribute__((format (printf, f, a)))
#else
#define PRINTF(f,a)
#endif
extern hoed_buf_t *hoed_buf_alloc(int init_size, int max_size);
extern void hoed_buf_free(hoed_buf_t *);
extern void hoed_buf_reset(hoed_buf_t *);
extern void hoed_buf_new_string(hoed_buf_t *);
extern char **hoed_buf_get_set(hoed_buf_t *, int *n_string);
extern char *hoed_buf_put_char(hoed_buf_t *, char toadd);
extern char *hoed_buf_sprintf(hoed_buf_t *, const char *format,...)
PRINTF(2,3);
extern char *hoed_buf_strcat(hoed_buf_t *, const char *append);
extern char *hoed_buf_cat_sprintf(hoed_buf_t *, const char *format, ...)
PRINTF(2,3);
#endif /* HOED_BUF_H */
称为杀手级的 Linux 应用程序
对 Murray 来说，有两个杀手级的 Linux 应用程序：Emacs 和 Netscape Navigator。“Emacs 或许是给人印象最深而且广为应用的基于 Linux 的应用程序”，他说。“另一个是 Netscape Navigator。有一次，我们要支持20多种 UNIX，我在 Linux 上完成了所有的工作”。
他继续说，“有趣的是，基于 Linux 的应用程序可能运行于许多不同风格的 UNIX 系统上，甚至安装了 Cygwin 的 Windows 系统。”
Linux 的未来如何?
当前，Murray 正在进行的 Linux 项目有好几个，从支持电子邮件、消息和共享数据库的分布式办公应用程序到使用标准工具的网络应用程序(标准工具包括：Apache/Tomcat, PHP, PostgreSQL, MySQL, 和 Linux)。 Murray 有他自己的公司专门为网络服务和网络应用提供主机服务。
对 Murray 来说，得益于 Linux 强大功能的应用程序的列表在不断地增长。“有很多”，他说。“Oracle, WebSphere, Apache, PostgresQL, MySQL, Cyrus IMAP... 这个列表很长而且在不断增长。”
对 Murray 来说，Linux 到此为止了。“我们所有的服务器都运行 Linux；不管目标平台如何，我们主要的开发都在 Linux 上进行；我们把 Linux 推荐给用户来运行服务器应用程序”，他说。“ Linux 快速发展的步伐，开放源代码组织对它的广泛支持，低廉的开发费用，如果把这些结合在一起，您就知道它是一个难以击败的平台”。
参考资料
下载本文中用到的源代码。
developerWorks 上有 Read John 的 “Secrets of the wireless elite” 专栏。
为打好 Linux 基本原理的坚实基础，请阅读 developerWorks LPI 101 和 LPI 102 考试准备系列教程。
“生活在 Emacs 中” 简捷明了地介绍了这个古老的编辑器。类似地, “vi 入门 -- 巧表单方法” 让您不用花很多时间就可以精通vi。
使用 Mail::IMAPClient CPAN 模块构建 IMAP client with Perl 。
了解更多关于 Java Virtual Machine Profiler Interface 的信息。
阅读 OProfile, 一个用于 Linux 的开放源代码的 profiler。
想要快速地开始进行 Linux 应用的开发，请访问为您的 Linux 应用加油提速。您现在可以定购免费软件的评测工具包 CD。
在 developerWorks Linux 专区中您可以找到更多 Linux 文章。
关于作者
John 一直与高科技界一些名人一起工作，同时他为 CNET、Macromedia、NBCI、Sun Microsystems 和 MSNBC 之类的公司发行了产品和发起了 Web 倡议。1996 年 Jo
