用Python写个Linux系统命令
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2020-06-23 23:25
这篇文章介绍如何写个系统命令以及我为什么要写命令
“一切皆文件”是linux的基本哲学之一，我们在linux下执行的诸如ls之类的命令实际上都是去执行了系统上的某个文件，which命令可以查看到我们执行的命令对应的是系统上的哪个文件，例如常用的ls命令实际上就是执行了/bin/ls这个文件
root@ops-coffee:~# which ls
/bin/ls
基于此，我们就知道了定义一个命令很简单，只需要写个可执行的文件就行了，python的标准模块argparse就可以帮助我们快速方便的构建一个用户友好的命令
argparse
相比于自己实现个命令文件，argparse模块能够自动生成帮助和使用手册，并在用户传入无效参数时报错。一个简单的示例如下
#!/usr/bin/env python3
# coding:utf8
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description='整数处理')
parser.add_argument('integers', type=int, help='要处理整数')
args = parser.parse_args()
print(args.integers)
这个示例的意思是接收一个数字，并将这个数字输出，接下来看一下详细的解释
首先创建了一个ArgumentParser对象，ArgumentParser对象有很多参数可以选择，这里的description定义在参数帮助文档之前显示的文本，通常用来定义这个程序做什么以及怎么做
parser = argparse.ArgumentParser(description='整数处理')
然后通过add_argument给ArgumentParser对象添加参数，第一个参数integers为参数名，type指定类型为int，help指定这个字段的帮助信息
parser.add_argument('integers', type=int, help='要处理的整数')
通过调用ArgumentParser对象的parse_args方法返回一个具有所有参数属性的对象
args = parser.parse_args()
最后通过args.参数名获取到传入的参数值
print(args.integers)
执行
我们将以上文件命名为opscoffee，并赋予执行权限，放在系统环境变量/bin下，就可以当作命令直接执行了
# chmod +x opscoffee
# mv opscoffee /bin/
如果直接执行opscoffee命令的话将会收到一个报错，提示你必须有一个参数integers
# opscoffee
usage: opscoffee [-h] integers
opscoffee: error: the following arguments are required: integers
同时也通过usage告诉了你这个命令的用法，默认有一个-h参数可以打印命令帮助
# opscoffee -h
usage: opscoffee [-h] integers
整数处理
positional arguments:
integers 要处理的整数
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
这就是使用argparse模块的好处，自动生成帮助，提供友好的使用体验
参数
argparse能实现的远不止于此，还有更加强大的功能，主要在于add_argument方法参数的运用，以下以一些例子来学习下一些常用的参数
可选参数
当我们在参数名前添加-或者--时，argparse会默认认为这是一个可选参数，可以不传值，例如
parser.add_argument('--age', type=int, help='年龄')
可选参数当没有传值时的默认值为None，可以通过default来设置默认值
parser.add_argument('--age', type=int, default=37, help='年龄')
当没有参数--age时，显示default设置的值(没有设置default则显示None)，有--age则显示--age指定的值
# opscoffee
37
# opscoffee --age 38
38
如果你想让可选参数也变成必选的，则只需要设置required=True即可
parser.add_argument('--age', type=int, default=37, required=True, help='年龄')
type
type用来指定参数的类型，允许任何类型检查和类型转换，例如str、int、float、open甚至是你自定义的方法都可以。
#!/usr/bin/env python3
# coding:utf8
import argparse
def even(string):
value = int(string)
if value%2!=0:
msg = "%r 不是偶数" % string
raise argparse.ArgumentTypeError(msg)
return value
parser = argparse.ArgumentParser(description='整数处理')
parser.add_argument('integers', type=even, help='要处理的整数')
args = parser.parse_args()
print(args.integers)
以上命令接收一个参数integers，并将其type设置为了自定义方法even，这个方法会判断用户输入的数字是否是偶数，如果不是则报错，执行结果如下
# opscoffee 1
usage: opscoffee [-h] integers
opscoffee: error: argument integers: '1' 不是偶数
# opscoffee 2
2
choices
choices参数可以限制参数的范围，例如我们只想让用户从ops或coffee两个参数中选择一个输入，则可以这样用
parser.add_argument('site', choices=['ops','coffee'], help='Site')
那么当我们输入的内容不是ops或coffee时，则报错
# opscoffee cn
usage: opscoffee [-h] {ops,coffee}
opscoffee: error: argument site: invalid choice: 'cn' (choose from 'ops', 'coffee')
nargs
通常我们在argparse中定义的参数数量与传入的参数数量应当相等，但有些时候我们需要接收未知数量的参数，nargs就可以帮助我们
nargs支持以下值：N（整数）、'?'、'*'、'+'、argarse.REMAINDER
N： 表示N个参数会被聚集到一个列表中，例如
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description='整数处理')
parser.add_argument('integers', type=int, nargs=2, help='要处理的整数')
args = parser.parse_args()
print(args.integers)
将输出
# opscoffee 9 10
[9, 10]
'?'： 表示使用一个或不使用参数，当不传参数时，默认为None
parser.add_argument('integers', type=int, nargs='?', help='要处理的整数')
'*'： 表示使用所有参数，参数个数可以为0
parser.add_argument('integers', type=int, nargs='*', help='要处理的整数')
'+'： 与'*'类似，但至少要有一个参数，否则将会报错
parser.add_argument('integers', type=int, nargs='+', help='要处理的整数')
自定义命令
先说我为什么要写个系统命令？
文章『Probius：一个功能强大的自定义任务系统』中介绍了我们的自定义任务系统，这个系统可以用来编排任务，而在编排CICD任务中会用到配置文件，我们的配置文件都是通过Kerrigan配置中心来管理的,目前获取配置中心的配置主要有两种方法
1. 配合confd服务自动拉取更新，详细内容可以查看这篇文章：中小团队落地配置中心详解
2. 配置中心提供API，可以通过API获取配置内容
脚本里如果想要使用配置中心的配置，则只能通过API的方式去获取，这样就要在每个需要用到配置的地方写一段代码来获取及处理，不仅会出现大量的重复代码，并且非常的不优雅，更为重要的是请求API的Token将会出现在脚本里，带来一定的安全风险
基于以上考虑，写个自定义命令来做这件事情更为妥当，于是便写了下边这个命令
#!/usr/bin/env python3
# coding:utf8
# 这是一个系统命令用来获取kerrigan配置中心的配置并写入本地文件，需要将此文件copy到目录/bin下
import sys
import argparse
import requests
parser = argparse.ArgumentParser(description='获取配置中心Kerrigan配置')
parser.add_argument('configkey', type=str, help='配置中心中文件的Key')
parser.add_argument('localfile', type=str, help='保存到本地文件的路径')
args = parser.parse_args()
# 获得传入的参数
configkey = args.configkey
localfile = args.localfile
header = {
'Authorization': 'Token eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.JTdCJTIyZXhwJTIyJTNBMTkwNjcwNzAyMCUyQyUyMmlhdCUyMiUzQTE1OTEzNDcwMjAlMkMlMjJkYXRhJTIyJTNBJTdCJTIydXNlcm5hbWUlMjIlM0ElMjJwcm9iaXVzQG9wcy1jb2ZmZWUuY24lMjIlN0QlN0Q.ops1ZNhq19XSEL2PUo-iQqzbhimDnpFiYc_7EUXftF4'}
uri = 'http://kerrigan.ops-coffee.cn/api/config/?key=' + configkey
r = requests.get(uri, headers=header)
if r.json()['state']:
content = r.json()['message']['content']
try:
with open(localfile, 'w') as f:
f.write(content)
sys.exit(0)
except Exception as e:
print('write local file failed: ', str(e))
sys.exit(3)
else:
print('get config failed: ', r.json()['message'])
sys.exit(1)
以上代码的意思是根据传入的key和file路径，去配置中心获取对应配置文件的内容并写入到本地file中。需要注意的是exit，返回合适的退出状态是个很好的习惯，这样我们就可以通过$?来获取命令执行成功还是失败
将此文件命名为getconfig并移动到/bin目录下添加执行权限，就可以在系统任何地方使用getconfig命令了
# getconfig /conf/coffee/prod/docker/Dockerfile /home/project/coffee/Dockerfile