Glob-kuvioiden vastaavuus: Kattava opas tiedostopolkujen etsimiseen ja suodattamiseen

Ohjelmistokehityksen ja järjestelmänhallinnan maailmassa tiedostojen tehokas hallinta ja käsittely on perustavanlaatuinen vaatimus. Glob-kuvioiden vastaavuus tarjoaa tehokkaan ja ytimekkään tavan löytää ja suodattaa tiedostoja määriteltyjen kuvioiden perusteella. Tämä artikkeli syventyy globbauksen yksityiskohtiin, tutkien sen syntaksia, käyttöä ja sovelluksia eri ohjelmointikielissä ja käyttöjärjestelmissä.

Mitä on glob-kuvioiden vastaavuus?

Globbaus, lyhenne sanasta "global", on tekniikka, jota käytetään tiedostonimien ja hakemistopolkujen vastaavuuden tarkistamiseen jokerimerkkien avulla. Toisin kuin säännölliset lausekkeet, jotka tarjoavat monimutkaisempia ja vivahteikkaampia kuvioiden vastaavuusominaisuuksia, globbaus keskittyy yksinkertaisiin ja intuitiivisiin kuvioiden määrittelyihin. Sitä käytetään yleisesti komentorivikäyttöliittymissä, shell-skripteissä ja ohjelmointikielissä tunnistamaan tiedosto- tai hakemistojoukkoja, jotka täyttävät tietyt kriteerit.

Globbauksen perussyntaksi

Glob-kuvioiden vastaavuuden ydin piilee sen jokerimerkeissä. Nämä merkit tarjoavat lyhennysmerkinnän yhden tai useamman merkin esittämiseksi tiedoston tai hakemiston nimessä. Yleisimmät jokerimerkit ovat:

• * (Asteriski): Vastaa nollaa tai useampaa merkkiä. Esimerkiksi *.txt vastaa kaikkia ".txt"-päätteisiä tiedostoja.
• ? (Kysymysmerkki): Vastaa täsmälleen yhtä merkkiä. file?.txt vastaa tiedostoja "file1.txt", "file2.txt", mutta ei "file12.txt".
• [] (Hakasulkeet): Vastaa mitä tahansa yksittäistä merkkiä hakasulkeiden sisällä. file[1-3].txt vastaa tiedostoja "file1.txt", "file2.txt" ja "file3.txt". Voit myös määrittää merkkialueita, kuten [a-z] tai [A-Z]. file[abc].txt vastaa tiedostoja "filea.txt", "fileb.txt" ja "filec.txt".
• [^] (Caret-merkki hakasulkeiden sisällä): Vastaa mitä tahansa yksittäistä merkkiä, joka ei ole hakasulkeiden sisällä. file[^1-3].txt vastaisi tiedostoja "file4.txt", "filea.txt" jne., mutta ei "file1.txt", "file2.txt" tai "file3.txt".
• {} (Aaltosulkeet - ei yleisesti tuettu): Mahdollistaa useiden vaihtoehtojen määrittelyn. file{1,2,3}.txt vastaa samaa kuin file1.txt file2.txt file3.txt. Tätä voidaan käyttää myös monimutkaisempiin kuvioihin, kuten image.{png,jpg,gif}.

Näitä perusjokerimerkkejä voidaan yhdistellä monimutkaisempien kuvioiden luomiseksi. Esimerkiksi *.log.* vastaisi kaikkia tiedostoja, joiden pääte on ".log" ja joita seuraa mikä tahansa muu pääte.

Globbaus eri ohjelmointikielissä

Vaikka globbauksen peruskäsitteet pysyvät samoina, toteutukset ja syntaksi voivat vaihdella hieman eri ohjelmointikielissä.

Python

Python tarjoaa glob-moduulin glob-kuvioiden käsittelyyn.

            
import glob

# Etsi kaikki .txt-tiedostot nykyisestä hakemistosta
txt_files = glob.glob("*.txt")
print(txt_files)

# Etsi kaikki .jpg-tiedostot 'images'-alihakemistosta
jpg_files = glob.glob("images/*.jpg")
print(jpg_files)

# Etsi rekursiivisesti kaikki .py-tiedostot nykyisestä hakemistosta ja sen alihakemistoista
py_files = glob.glob("**/*.py", recursive=True)
print(py_files)

            

              
                Copy
              
            
          

glob-moduulin glob()-funktio ottaa syötteenä glob-kuvion ja palauttaa listan vastaavista tiedostopoluista. Argumentti recursive=True mahdollistaa alihakemistojen läpikäynnin, mikä on Python 3.5:ssä esitelty ominaisuus.

Esimerkki: Kansainvälistämistiedostot (i18n) Kuvittele projekti, jossa käännöstiedostot on järjestetty kielikoodin mukaan, esim. en.json, fr.json, de.json. Kaikkien käännöstiedostojen löytämiseksi voit käyttää: glob.glob("*.json"). Tämä toimii globaalisti riippumatta tiedostonimissä käytetyistä kielikoodeista.

JavaScript (Node.js)

Node.js:ssä glob-paketti (saatavilla npm:n kautta) tarjoaa globbaustoiminnallisuuden.

            
const glob = require("glob");

// Etsi kaikki .js-tiedostot 'src'-hakemistosta
glob("src/**/*.js", (err, files) => {
  if (err) {
    console.error(err);
    return;
  }
  console.log(files);
});

            

              
                Copy
              
            
          

Node.js:n glob()-funktio on asynkroninen ja ottaa takaisinkutsufunktion, joka vastaanottaa virheobjektin ja taulukon vastaavista tiedostopoluista. Kuvio src/**/*.js etsii rekursiivisesti kaikki .js-tiedostot src-hakemistosta ja sen alihakemistoista.

Esimerkki: Konfiguraatiotiedostojen etsiminen Monet JavaScript-projektit käyttävät konfiguraatiotiedostoja, kuten .eslintrc.js tai webpack.config.js. Voit käyttää globbausta näiden tiedostojen nopeaan paikantamiseen: glob("*.config.js").

Java

Java 7 esitteli java.nio.file-paketin, joka sisältää tuen globbaukselle FileSystem.getPathMatcher()-metodin kautta.

            
import java.io.IOException;
import java.nio.file.*;
import java.nio.file.attribute.BasicFileAttributes;

public class GlobExample {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Path startingDir = Paths.get(".");
        String pattern = "glob:**/*.java"; // Rekursiivinen haku Java-tiedostoille

        PathMatcher matcher = FileSystems.getDefault().getPathMatcher(pattern);

        Files.walkFileTree(startingDir, new SimpleFileVisitor() {
            @Override
            public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
                if (matcher.matches(file)) {
                    System.out.println("Löytyi: " + file);
                }
                return FileVisitResult.CONTINUE;
            }
        });
    }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tämä esimerkki käyttää Files.walkFileTree()-metodia tiedostojärjestelmän läpikäymiseen ja PathMatcher-oliota tarkistamaan, vastaako kukin tiedosto määriteltyä glob-kuviota. Kuvio glob:**/*.java etsii rekursiivisesti kaikki .java-tiedostot.

Esimerkki: Liitännäistiedostojen lataaminen Kuvittele Java-sovellus, joka lataa liitännäisiä tietystä hakemistosta. Globbausta voidaan käyttää kaikkien JAR-tiedostojen löytämiseen liitännäishakemistosta: glob:plugins/*.jar.

Shell-skriptaus (Bash)

Globbaus on syvälle integroitu shell-skriptikieliin, kuten Bashiin.

            
#!/bin/bash

# Etsi kaikki .txt-tiedostot nykyisestä hakemistosta
for file in *.txt;
do
  echo "Löytyi tiedosto: $file"
done

# Etsi kaikki 'report'-alkuiset tiedostot 'logs'-hakemistosta
for file in logs/report*;
do
  echo "Löytyi raportti: $file"
done

#Etsi rekursiivisesti kaikki '.conf'-päätteiset tiedostot
shopt -s globstar #Ota globstar käyttöön
for file in **/*.conf;
do
echo "Löytyi conf-tiedosto: $file"
done


            

              
                Copy
              
            
          

Bashissa glob-kuviot laajennetaan suoraan shellin toimesta ennen komennon suorittamista. globstar-asetus (shopt -s globstar) mahdollistaa rekursiivisen globbauksen **-kuviolla.

Esimerkki: Järjestelmänhallintaskriptit Järjestelmänvalvojat käyttävät usein globbausta skripteissä hallitakseen lokitiedostoja, konfiguraatiotiedostoja tai muita järjestelmäresursseja. Esimerkiksi kaikkien tiettyä päivämäärää vanhempien väliaikaistiedostojen poistaminen voi sisältää globbauksen asiaankuuluvien tiedostojen tunnistamiseksi.

Edistyneet globbaustekniikat

Laajennettu globbaus (Bash)

Bash tarjoaa laajennettuja globbausominaisuuksia, jotka mahdollistavat tehokkaammat kuvioiden vastaavuudet. Nämä ominaisuudet on otettava käyttöön shopt-komennolla.

            
#!/bin/bash

shopt -s extglob # Ota laajennettu globbaus käyttöön

# Vastaa tiedostoja, jotka päättyvät .txt, mutta EIVÄT ole nimeltään 'important.txt'
for file in !(important).txt;
do
  echo "Löytyi tiedosto: $file"
done

# Vastaa tiedostoja, jotka alkavat 'data'-sanalla, jota seuraa yksi tai useampi numero
for file in data+([0-9]).txt;
do
  echo "Löytyi tiedosto: $file"
done

            

              
                Copy
              
            
          

Joitakin hyödyllisiä laajennetun globbauksen kuvioita:

• ?(kuvio): Vastaa nollaa tai yhtä kuvion esiintymää.
• *(kuvio): Vastaa nollaa tai useampaa kuvion esiintymää.
• +(kuvio): Vastaa yhtä tai useampaa kuvion esiintymää.
• @(kuvio1|kuvio2|kuvio3): Vastaa yhtä määritellyistä kuvioista.
• !(kuvio): Vastaa mitä tahansa paitsi määriteltyä kuviota.

Globbauksen yhdistäminen muihin työkaluihin

Globbaus voidaan integroida saumattomasti muihin komentorivityökaluihin monimutkaisempien tiedostonkäsittelytehtävien suorittamiseksi.

            
# Etsi kaikki .txt-tiedostot ja ohjaa lista grep-komennolle etsimään sanaa 'error'
ls *.txt | grep "error"

# Käytä find-komentoa globbauksen kanssa poistaaksesi kaikki yli 7 päivää vanhat .tmp-tiedostot
find . -name "*.tmp" -mtime +7 -delete

            

              
                Copy
              
            
          

Ensimmäinen esimerkki käyttää ls-komentoa listatakseen kaikki .txt-tiedostot ja ohjaa sitten tulosteen grep-komennolle etsimään rivejä, jotka sisältävät sanan "error". Toinen esimerkki käyttää find-komentoa -name-valitsimella löytääkseen kaikki .tmp-tiedostot ja -mtime-valitsimella suodattaakseen yli 7 päivää vanhat tiedostot ennen niiden poistamista.

Globbaus vs. säännölliset lausekkeet

Vaikka sekä globbausta että säännöllisiä lausekkeita käytetään kuvioiden vastaavuuden tarkistamiseen, ne eroavat merkittävästi monimutkaisuudeltaan ja ominaisuuksiltaan.

Globbaus:

• Yksinkertainen ja intuitiivinen syntaksi.
• Käytetään pääasiassa tiedostonimien vastaavuuden tarkistamiseen.
• Rajoitettu joukko jokerimerkkejä.
• Nopeampi suoritus yksinkertaisille kuvioille.

Säännölliset lausekkeet:

• Monimutkaisempi syntaksi laajemmalla valikoimalla metamerkkejä ja kvanttoreita.
• Voidaan käyttää kuvioiden vastaavuuden tarkistamiseen missä tahansa tekstissä, ei vain tiedostonimissä.
• Tehokas ja joustava monimutkaisissa kuvioiden vastaavuustilanteissa.
• Voi olla hitaampi kuin globbaus yksinkertaisille kuvioille säännöllisten lausekkeiden moottorin ylimääräisen kuormituksen vuoksi.

Yleisesti ottaen globbaus soveltuu yksinkertaisiin tiedostonimien vastaavuustehtäviin, kun taas säännölliset lausekkeet sopivat paremmin monimutkaisempiin tekstinkäsittely- ja kuvioiden vastaavuustilanteisiin.

Parhaat käytännöt glob-kuvioiden vastaavuuden käyttöön

• Ole tarkka: Vältä liian laajoja kuvioita, jotka saattavat vastata tahattomia tiedostoja. Esimerkiksi, käytä *.txt pelkän * sijaan kohdistaaksesi vain tekstitiedostoihin.
• Käytä rekursiota varoen: Rekursiivinen globbaus (esim. **/*) voi olla resurssi-intensiivistä, erityisesti suurissa hakemistorakenteissa. Harkitse suorituskykyvaikutuksia ennen rekursiivisten kuvioiden käyttöä.
• Testaa kuviosi: Ennen kuin suoritat komentoja, jotka muokkaavat tai poistavat tiedostoja glob-kuvioiden perusteella, testaa kuviot varmistaaksesi, että ne vastaavat tarkoitettuja tiedostoja. Käytä ls- tai echo-komentoa esikatsellaksesi tuloksia.
• Ymmärrä alustakohtaiset erot: Ole tietoinen hienovaraisista eroista globbaustoteutuksissa eri käyttöjärjestelmissä ja shelleissä. Esimerkiksi kirjainkoon herkkyys voi vaihdella.
• Ohita erikoismerkit: Jos sinun on vastattava kirjaimellista jokerimerkkiä (esim. asteriski), ohita se käyttämällä kenoviivaa (\*).

Tosielämän esimerkkejä ja käyttötapauksia

• Web-kehitys: Kaikkien kuvatiedostojen (.jpg, .png, .gif) löytäminen assets-hakemistosta optimointia varten.
• Data-analyysi: Lokitiedostosarjan käsittely, joiden nimet ovat kuten data_2023-10-26.log, data_2023-10-27.log, jne.
• Järjestelmänhallinta: Lokitiedostojen kierto tunnistamalla ja arkistoimalla tiettyä päivämäärää vanhemmat tiedostot.
• Koontiautomaatio: Tiettyjen tiedostojen tai hakemistojen sisällyttäminen tai poissulkeminen koontiprosessin aikana.
• Koodin generointi: Mallitiedostojen paikantaminen koodin generointia varten tiettyjen kuvioiden perusteella.
• Konfiguraationhallinta: Kaikkien konfiguraatiotiedostojen löytäminen projektihakemistosta.

Tietoturvahuomiot

Globbausta käytettäessä on tärkeää olla tietoinen mahdollisista turvallisuusriskeistä. Jos käyttäjän syötettä käytetään glob-kuvioiden rakentamiseen, se voi johtaa tahattomaan tiedostojen käyttöön tai muokkaamiseen. Näiden riskien vähentämiseksi:

• Puhdista käyttäjän syöte: Vahvista ja puhdista aina käyttäjän syöte ennen sen käyttöä glob-kuvioissa haitallisten kuvioiden estämiseksi.
• Rajoita pääsyä: Varmista, että globbausoperaatiota suorittavalla prosessilla on pienimmät tarvittavat oikeudet tiedostojen käyttöön ja muokkaamiseen.
• Käytä turvallisia vaihtoehtoja: Tilanteissa, joissa turvallisuus on ensisijaisen tärkeää, harkitse hallitumpien tiedostojärjestelmä-APIen käyttöä pelkän globbaukseen luottamisen sijaan.

Yhteenveto

Glob-kuvioiden vastaavuus on tehokas ja monipuolinen työkalu tiedostopolkujen etsimiseen ja suodattamiseen. Sen yksinkertainen syntaksi ja laaja saatavuus tekevät siitä olennaisen taidon kehittäjille, järjestelmänvalvojille ja kaikille, jotka työskentelevät tiedostojen ja hakemistojen kanssa. Ymmärtämällä peruskäsitteet, syntaksivaihtelut ja parhaat käytännöt voit hyödyntää globbausta työnkulun tehostamiseen ja tiedostonhallintatehtävien automatisointiin tehokkaasti. Kirjoititpa sitten shell-skriptejä, kehitit sovelluksia tai hallinnoit palvelimia, globbaus tarjoaa ytimekkään ja tehokkaan tavan olla vuorovaikutuksessa tiedostojärjestelmän kanssa.