Shell脚步攻略之管道重定向基础

1.8.1 匿名管道"|"

管道符号意如其名，类似管道一样将管道入口的数据通过管道传递给管道出口。

管道是为了解决进程间通信问题而存在，它可以让两个进程之间的数据进行传递，将一个进程的输出数据传递给另一个进程作为其输入数据。管道左边是数据给予方，管道右边是数据接收方。

例如echo "abcd" | passwd --stdin username，表示将进程echo的输出结果"abcd"作为进程passwd的输入数据。

基本的管道符号及其用法很容易理解。现在的疑问是，对于ps aux | grep "ssh" ，为什么在结果里会有grep进程出现？

[root@xuexi ~]# ps aux | grep sshroot    1211 0.0 0.1 82544 3600 ?    Ss  Jul26  0:00 /usr/sbin/sshd -Droot   25236 0.0 0.2 145552 5524 ?    Ss  05:28  0:00 sshd: root@pts/0root   25720 0.1 0.2 145416 5524 ?    Ss  06:15  0:00 sshd: root@pts/1root   25770 0.0 0.0 112648  948 pts/1  S+  06:15  0:00 grep --color=auto ssh

按一般想法，先执行了ps，得到输出后将输出数据传递给grep，这时候grep还没运行而ps已经运行完毕了，为什么还能统计到grep进程的信息呢？原因是管道实现的是进程间通信，两个进程之间存在交叉，在运行ps进程后开始收集进程信息，grep也已经开始并处于等待接收数据状态，当ps收集到任何数据后都将输出放入内存由管道传递给grep进行筛选。

管道其本质是数据传递，管道左边的输出数据放入内存，由管道右边的进程读取。假如内存不足以完全存放输出数据，则管道左边的进程将一直等待，直到管道右边取出内存中一部分的数据以让管道左边的进程继续输出，而管道右边的进程在管道左边的进程启动后也立刻启动了，但是它一直处于等待状态，等待接收管道传递来的数据。

也就是说，管道左右两边的进程运行几乎是没有先后顺序的。

那么ps aux | grep "ssh"如何避免结果中出现grep自身的进程呢？方法有二：

方法一：ps aux | grep "ssh" | grep -v "grep"

方法二：ps aux | grep "ss[h]"

[root@xuexi ~]# ps aux | grep ss[h]root    1211 0.0 0.1 82544 3600 ?    Ss  Jul26  0:00 /usr/sbin/sshd -Droot   25236 0.0 0.2 145552 5524 ?    Ss  05:28  0:00 sshd: root@pts/0root   25720 0.0 0.2 145416 5524 ?    Ss  06:15  0:00 sshd: root@pts/1

方法一是应用grep的"-v"特性，方法二是应用正则表达式的特性。

在使用匿名管道的过程中，可能已经发现管道两边的进程是同属一个进程组的，也就是说管道左方的数据只能传递给管道右方的进程，其他任何进程都没法读取此数据。但除了匿名管道，还有命名管道，命名管道是将一个进程的数据存储到一个管道文件(fifo)中，其他进程可以读取该管道文件来读取其中的数据，也就是说不再限制数据读取方。关于命名管道，请参阅Linux/unix操作系统内核或编程类的书籍，一般都会有详细的介绍。