trap：Bash信号处理器

trap 是 Bash 信号处理器，用于在脚本接收到信号时执行特定操作。下面详细介绍其用法：

一. 基本语法

trap [命令] [信号]

二. 常用信号

信号	值	说明	常见触发方式
EXIT	0	脚本退出时（非真实信号）	脚本正常结束或调用 exit
ERR	-	命令失败时（非真实信号）	命令返回非零状态
INT	2	中断信号	Ctrl+C
TERM	15	终止信号	`kill` 命令默认信号
HUP	1	挂起信号	终端断开连接
QUIT	3	退出信号	Ctrl+\
KILL	9	强制终止	`kill -9`（不可捕获）
DEBUG	-	每条命令后执行（非真实信号）	调试用途

三. 基础用法示例

1. 捕获 Ctrl+C（INT 信号）

#!/bin/bash
# trap1.sh

echo "脚本开始，按 Ctrl+C 试试"
trap 'echo "捕获到 Ctrl+C，但脚本继续运行"' INT

sleep 10
echo "脚本正常结束"

2. 清理临时文件

#!/bin/bash
# trap2.sh

temp_file="/tmp/my_temp_$$"  # $$ 是当前进程ID

# 创建临时文件
echo "创建临时文件: $temp_file"
touch "$temp_file"

# 设置退出时清理
trap 'echo "清理临时文件..."; rm -f "$temp_file"' EXIT

# 脚本逻辑
echo "处理数据..."
sleep 2
echo "处理完成"
# 退出时会自动执行清理

3. 捕获多个信号

#!/bin/bash
# trap3.sh

cleanup() {
    echo "执行清理操作..."
    # 清理代码
    echo "清理完成"
}

# 捕获多个信号
trap cleanup EXIT INT TERM HUP

echo "脚本运行中，PID: $$"
echo "试试："
echo "1. 按 Ctrl+C"
echo "2. 在其他终端执行: kill $$"
echo "3. 等待10秒自动结束"

sleep 10

四. 高级用法

1. 忽略信号

#!/bin/bash
# 忽略 Ctrl+C
trap '' INT

echo "按 Ctrl+C 无效！"
sleep 5
echo "结束"

2. 重置信号处理

#!/bin/bash
# 第一次捕获
trap 'echo "第一次捕获"' INT
echo "第一次：按 Ctrl+C"
sleep 2

# 重置为默认行为
trap - INT
echo "现在 Ctrl+C 会终止脚本"
sleep 2

# 再次设置
trap 'echo "重新捕获"' INT
echo "再次捕获 Ctrl+C"
sleep 2

3. ERR 信号（错误处理）

#!/bin/bash
# trap-err.sh

# 任何命令失败时执行
trap 'echo "错误发生在第 $LINENO 行: $BASH_COMMAND"' ERR

set -e  # 遇到错误退出

echo "第6行"
ls /nonexistent  # 这个命令会失败
echo "这行不会执行"  # 因为 set -e

4. DEBUG 信号（调试）

#!/bin/bash
# trap-debug.sh

# 每条命令执行前执行
trap 'echo "执行命令: $BASH_COMMAND"' DEBUG

x=1
y=2
z=$((x + y))
echo "结果: $z"

5. 获取退出状态

#!/bin/bash
# trap-exit-status.sh

trap 'echo "退出状态: $?"' EXIT

# 不同退出状态
if [ "$1" = "error" ]; then
    exit 1
else
    exit 0
fi

五. 实际应用场景

场景1：数据库备份脚本

#!/bin/bash
# backup.sh

set -euo pipefail

# 定义清理函数
cleanup() {
    local exit_code=$?
    echo "备份脚本结束，退出码: $exit_code"
    
    # 释放锁文件
    rm -f /tmp/backup.lock
    
    # 发送通知
    if [ $exit_code -eq 0 ]; then
        echo "备份成功" | mail -s "备份完成" admin@example.com
    else
        echo "备份失败" | mail -s "备份错误" admin@example.com
    fi
    
    # 记录日志
    echo "$(date): 备份脚本退出，代码: $exit_code" >> /var/log/backup.log
}

# 设置信号处理
trap cleanup EXIT INT TERM ERR

# 创建锁文件
lockfile="/tmp/backup.lock"
if [ -f "$lockfile" ]; then
    echo "备份正在运行，退出..."
    exit 1
fi
touch "$lockfile"

# 备份逻辑
echo "开始备份..."
mysqldump -u root database > backup.sql
gzip backup.sql
scp backup.sql.gz backup@server:/backups/

echo "备份完成"

场景2：长时间运行进程

#!/bin/bash
# long-running.sh

# 优雅关闭处理
graceful_shutdown() {
    echo "收到关闭信号，正在优雅停止..."
    
    # 停止子进程
    kill -TERM "$child_pid" 2>/dev/null
    wait "$child_pid" 2>/dev/null
    
    # 清理资源
    echo "释放资源..."
    
    exit 0
}

# 注册信号
trap graceful_shutdown TERM INT QUIT

# 主业务逻辑
echo "启动服务..."
sleep infinity &
child_pid=$!

# 等待子进程
wait "$child_pid"

场景3：确保目录恢复

#!/bin/bash
# ensure-cd-back.sh

original_dir=$(pwd)
cd /tmp/some_directory

# 确保返回原目录
trap 'cd "$original_dir"' EXIT

# 执行操作
echo "当前目录: $(pwd)"
# ... 其他操作
# 无论正常退出还是异常退出，都会返回原目录

六. 嵌套和局部处理

#!/bin/bash
# nested-trap.sh

global_cleanup() {
    echo "全局清理"
}

local_cleanup() {
    echo "局部清理"
}

# 全局处理
trap global_cleanup EXIT

echo "=== 区块1 ==="
trap local_cleanup EXIT  # 覆盖全局处理
# 这个区块退出时会执行 local_cleanup

echo "=== 区块2 ==="
trap - EXIT  # 移除局部处理，恢复全局
# 这个区块退出时会执行 global_cleanup

七. 最佳实践

使用函数：将清理代码放在函数中，提高可读性
```
cleanup() { ... }
trap cleanup EXIT
```
按需清理：明确清理什么资源
```
trap 'rm -f "$lock_file"' EXIT
```

避免多次触发：对于耗时清理，防止重复执行

cleanup() {
    if [ "$cleaned" != "true" ]; then
        cleaned="true"
        # 清理代码
    fi
}

记录信号：调试时记录接收到的信号

trap 'echo "收到信号: $?" >> /var/log/signals.log' INT TERM HUP

考虑并发：清理操作要考虑多进程情况

八. 注意事项

KILL 信号不可捕获：kill -9 无法被拦截
EXIT 总是执行：无论脚本如何结束（除非被 KILL）
信号链式调用：小心在处理器中触发其他信号
子进程继承：子进程可能继承信号处理，使用 trap - 重置

trap 是编写健壮 Shell 脚本的关键工具，能确保资源正确释放，实现优雅关闭。