Glob-mønstertilpasning: En omfattende guide til å finne og filtrere filstier

I en verden av programvareutvikling og systemadministrasjon er effektiv håndtering og manipulering av filer et grunnleggende krav. Glob-mønstertilpasning gir en kraftig og konsis måte å oppdage og filtrere filer på basert på spesifiserte mønstre. Denne artikkelen vil dykke ned i detaljene rundt globbing, utforske syntaks, bruk og anvendelser på tvers av ulike programmeringsspråk og operativsystemer.

Hva er glob-mønstertilpasning?

Globbing, en forkortelse for "global", er en teknikk som brukes til å matche filnavn og katalogstier ved hjelp av jokertegn. I motsetning til regulære uttrykk, som tilbyr mer komplekse og nyanserte mønstertilpasningsmuligheter, fokuserer globbing på enkle og intuitive mønsterdefinisjoner. Det brukes ofte i kommandolinjegrensesnitt, shell-skript og programmeringsspråk for å identifisere sett med filer eller kataloger som oppfyller spesifikke kriterier.

Grunnleggende globbing-syntaks

Kjernen i glob-mønstertilpasning ligger i jokertegnene. Disse tegnene gir en kortfattet notasjon for å representere ett eller flere tegn i et fil- eller katalognavn. De vanligste jokertegnene inkluderer:

• * (Stjerne): Matcher null eller flere tegn. For eksempel matcher *.txt alle filer som slutter med ".txt".
• ? (Spørsmålstegn): Matcher nøyaktig ett tegn. file?.txt matcher "file1.txt", "file2.txt", men ikke "file12.txt".
• [] (Klammeparenteser): Matcher et hvilket som helst enkelttegn innenfor parentesene. file[1-3].txt matcher "file1.txt", "file2.txt" og "file3.txt". Du kan også spesifisere tegnområder som [a-z] eller [A-Z]. file[abc].txt matcher "filea.txt", "fileb.txt" og "filec.txt".
• [^] (Cirkumfleks inni klammeparenteser): Matcher et hvilket som helst enkelttegn som ikke er innenfor parentesene. file[^1-3].txt ville matche "file4.txt", "filea.txt", osv., men ikke "file1.txt", "file2.txt" eller "file3.txt".
• {} (Krøllparenteser - ikke universelt støttet): Tillater spesifisering av flere alternativer. file{1,2,3}.txt er ekvivalent med file1.txt file2.txt file3.txt. Dette kan også brukes for mer komplekse mønstre som image.{png,jpg,gif}.

Disse grunnleggende jokertegnene kan kombineres for å lage mer komplekse mønstre. For eksempel ville *.log.* matche enhver fil som slutter på ".log" etterfulgt av en hvilken som helst annen filtype.

Globbing i ulike programmeringsspråk

Selv om kjernekonseptene i globbing forblir konsistente, kan de spesifikke implementeringene og syntaksen variere noe mellom ulike programmeringsspråk.

Python

Python tilbyr glob-modulen for å jobbe med glob-mønstre.

            
import glob

# Finn alle .txt-filer i gjeldende katalog
txt_files = glob.glob("*.txt")
print(txt_files)

# Finn alle .jpg-filer i en underkatalog kalt 'images'
jpg_files = glob.glob("images/*.jpg")
print(jpg_files)

# Finn rekursivt alle .py-filer i gjeldende katalog og dens underkataloger
py_files = glob.glob("**/*.py", recursive=True)
print(py_files)

            

              
                Copy
              
            
          

glob-modulens glob()-funksjon tar et glob-mønster som input og returnerer en liste med matchende filstier. Argumentet recursive=True tillater traversering av underkataloger, en funksjon som ble introdusert i Python 3.5.

Eksempel: Internasjonaliseringsfiler (i18n) Tenk deg et prosjekt med oversettelsesfiler organisert etter språkkode, f.eks. en.json, fr.json, de.json. For å finne alle oversettelsesfilene kan du bruke: glob.glob("*.json"). Dette fungerer globalt, uavhengig av de spesifikke språkkodene som brukes i filnavnene.

JavaScript (Node.js)

I Node.js tilbyr glob-pakken (tilgjengelig via npm) globbing-funksjonalitet.

            
const glob = require("glob");

// Finn alle .js-filer i 'src'-katalogen
glob("src/**/*.js", (err, files) => {
  if (err) {
    console.error(err);
    return;
  }
  console.log(files);
});

            

              
                Copy
              
            
          

glob()-funksjonen i Node.js er asynkron og tar en callback-funksjon som mottar et feilobjekt og en matrise med matchende filstier. Mønsteret src/**/*.js søker rekursivt etter alle .js-filer i src-katalogen og dens underkataloger.

Eksempel: Finne konfigurasjonsfiler Mange JavaScript-prosjekter bruker konfigurasjonsfiler som .eslintrc.js eller webpack.config.js. Du kan bruke glob for raskt å finne disse filene: glob("*.config.js").

Java

Java 7 introduserte java.nio.file-pakken, som inkluderer støtte for globbing via FileSystem.getPathMatcher()-metoden.

            
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"; // Rekursivt søk etter Java-filer

        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("Found: " + file);
                }
                return FileVisitResult.CONTINUE;
            }
        });
    }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Dette eksempelet bruker Files.walkFileTree() for å traversere filsystemet og PathMatcher for å sjekke om hver fil matcher det spesifiserte glob-mønsteret. Mønsteret glob:**/*.java søker rekursivt etter alle .java-filer.

Eksempel: Laste inn plugin-filer Tenk deg en Java-applikasjon som laster inn plugins fra en bestemt katalog. Globbing kan brukes til å finne alle JAR-filer i plugin-katalogen: glob:plugins/*.jar.

Shell-skripting (Bash)

Globbing er dypt integrert i shell-skriptspråk som Bash.

            
#!/bin/bash

# Finn alle .txt-filer i gjeldende katalog
for file in *.txt;
do
  echo "Fant fil: $file"
done

# Finn alle filer som starter med 'report' i 'logs'-katalogen
for file in logs/report*;
do
  echo "Fant rapport: $file"
done

# Finn rekursivt alle filer som slutter på '.conf'
shopt -s globstar # Aktiver globstar
for file in **/*.conf;
do
echo "Fant conf-fil: $file"
done


            

              
                Copy
              
            
          

I Bash blir glob-mønstre utvidet direkte av skallet før kommandoen utføres. Valget globstar (shopt -s globstar) aktiverer rekursiv globbing med **-mønsteret.

Eksempel: Systemadministrasjonsskript Systemadministratorer bruker ofte globbing i skript for å administrere loggfiler, konfigurasjonsfiler eller andre systemressurser. For eksempel kan sletting av alle midlertidige filer eldre enn en viss dato innebære globbing for å identifisere de relevante filene.

Avanserte globbing-teknikker

Utvidet globbing (Bash)

Bash tilbyr utvidede globbing-funksjoner som gir kraftigere mønstertilpasningsmuligheter. Disse funksjonene må aktiveres med shopt-kommandoen.

            
#!/bin/bash

shopt -s extglob # Aktiver utvidet globbing

# Match filer som slutter på .txt, men som IKKE heter 'important.txt'
for file in !(important).txt;
do
  echo "Fant fil: $file"
done

# Match filer som starter med 'data' etterfulgt av ett eller flere siffer
for file in data+([0-9]).txt;
do
  echo "Fant fil: $file"
done

            

              
                Copy
              
            
          

Noen nyttige utvidede globbing-mønstre:

• ?(pattern): Matcher null eller én forekomst av mønsteret.
• *(pattern): Matcher null eller flere forekomster av mønsteret.
• +(pattern): Matcher én eller flere forekomster av mønsteret.
• @(pattern1|pattern2|pattern3): Matcher ett av de spesifiserte mønstrene.
• !(pattern): Matcher alt unntatt det spesifiserte mønsteret.

Kombinere globbing med andre verktøy

Globbing kan sømløst integreres med andre kommandolinjeverktøy for å utføre mer komplekse filmanipuleringsoppgaver.

            
# Finn alle .txt-filer og send listen til grep for å søke etter ordet 'error'
ls *.txt | grep "error"

# Bruk find med globbing for å slette alle .tmp-filer eldre enn 7 dager
find . -name "*.tmp" -mtime +7 -delete

            

              
                Copy
              
            
          

Det første eksempelet bruker ls for å liste alle .txt-filer og sender deretter utdataene til grep for å søke etter linjer som inneholder ordet "error". Det andre eksempelet bruker find med -name-opsjonen for å finne alle .tmp-filer og -mtime-opsjonen for å filtrere filer eldre enn 7 dager før de slettes.

Globbing vs. regulære uttrykk

Selv om både globbing og regulære uttrykk brukes for mønstertilpasning, skiller de seg betydelig i kompleksitet og kapasitet.

Globbing:

• Enkel og intuitiv syntaks.
• Brukes primært for matching av filnavn.
• Begrenset sett med jokertegn.
• Raskere utførelse for enkle mønstre.

Regulære uttrykk:

• Mer kompleks syntaks med et bredere spekter av metategn og kvantifiserere.
• Kan brukes til å matche mønstre i hvilken som helst tekst, ikke bare filnavn.
• Kraftig og fleksibel for komplekse mønstertilpasningsscenarioer.
• Kan være tregere enn globbing for enkle mønstre på grunn av overhead fra motoren for regulære uttrykk.

Generelt er globbing egnet for enkle filnavn-matchingsoppgaver, mens regulære uttrykk er bedre egnet for mer komplekse tekstbehandlings- og mønstertilpasningsscenarioer.

Beste praksis for bruk av glob-mønstertilpasning

• Vær spesifikk: Unngå for brede mønstre som kan matche utilsiktede filer. For eksempel, i stedet for *, bruk *.txt for å bare målrette tekstfiler.
• Bruk rekursjon med omhu: Rekursiv globbing (f.eks. **/*) kan være ressurskrevende, spesielt i store katalogstrukturer. Vurder ytelsesimplikasjonene før du bruker rekursive mønstre.
• Test mønstrene dine: Før du kjører kommandoer som endrer eller sletter filer basert på glob-mønstre, test mønstrene for å sikre at de matcher de tiltenkte filene. Bruk ls eller echo for å forhåndsvise resultatene.
• Forstå plattformspesifikke forskjeller: Vær oppmerksom på subtile variasjoner i globbing-implementeringer på tvers av forskjellige operativsystemer og skall. For eksempel kan skille mellom store og små bokstaver variere.
• Unnslipp spesialtegn: Hvis du trenger å matche et bokstavelig jokertegn (f.eks. en stjerne), unnslipp det med en omvendt skråstrek (\*).

Eksempler og bruksområder fra den virkelige verden

• Webutvikling: Finne alle bildefiler (.jpg, .png, .gif) i en ressurskatalog for optimalisering.
• Dataanalyse: Behandle en serie med loggfiler med navn som data_2023-10-26.log, data_2023-10-27.log, osv.
• Systemadministrasjon: Rotere loggfiler ved å identifisere og arkivere filer eldre enn en bestemt dato.
• Byggautomasjon: Inkludere eller ekskludere spesifikke filer eller kataloger under byggeprosessen.
• Kodegenerering: Finne malfiler for å generere kode basert på spesifikke mønstre.
• Konfigurasjonshåndtering: Finne alle konfigurasjonsfiler i en prosjektkatalog.

Sikkerhetshensyn

Når man bruker globbing, er det avgjørende å være oppmerksom på potensielle sikkerhetsrisikoer. Hvis brukerinput brukes til å konstruere glob-mønstre, kan det føre til utilsiktet filtilgang eller -endring. For å redusere disse risikoene:

• Rens brukerinput: Valider og rens alltid brukerinput før du bruker det i glob-mønstre for å forhindre ondsinnede mønstre.
• Begrens tilgang: Sørg for at prosessen som kjører globbing-operasjonen har minst nødvendige rettigheter til å få tilgang til og endre filer.
• Bruk trygge alternativer: I situasjoner der sikkerhet er av største betydning, bør du vurdere å bruke mer kontrollerte filsystem-API-er i stedet for å stole utelukkende på globbing.

Konklusjon

Glob-mønstertilpasning er et kraftig og allsidig verktøy for oppdagelse og filtrering av filstier. Den enkle syntaksen og den utbredte tilgjengeligheten gjør det til en essensiell ferdighet for utviklere, systemadministratorer og alle som jobber med filer og kataloger. Ved å forstå kjernekonseptene, syntaksvariasjonene og beste praksis, kan du utnytte globbing til å effektivisere arbeidsflyten din og automatisere filhåndteringsoppgaver effektivt. Enten du skriver shell-skript, utvikler applikasjoner eller administrerer servere, gir globbing en konsis og effektiv måte å samhandle med filsystemet på.