Shell中实现“多线程”执行脚本文件完美解决方案

实现Shell多线程的解决方案主要有两种，分别是使用bash下的Job Control和GNU Parallel。

1. 使用Job Control

Job Control是bash提供的一种进程控制机制，可以让用户在一个Shell窗口或者终端下同时运行多个任务，从而达到多线程的效果。

步骤如下：

1.1 在当前Shell中创建一个子shell

( commands... ) &

该命令会在当前Shell环境中开启一个子shell，在该子shell中执行指定的command命令，并在后台运行该子shell进程。&表示后台运行。

例如：

( echo 'Hello, world!' ; sleep 5 ; echo 'Bye, world!' ) &

这个命令会在后台启动一个子Shell，该子Shell会顺序执行一系列命令，并在5s之后才输出结果。输出结果时会将子shell进程ID和输出内容一并打印。

1.2 使用wait命令等待所有子进程运行结束

wait %n

其中，%n表示Job ID，wait %n表示等待Job ID为n的所有子进程执行结束。

例如：

( sleep 2 ; echo 'Task 1 completed.' ) &  
( sleep 2 ; echo 'Task 2 completed.' ) &
wait %1 %2

这个命令会在后台同时启动2个子Shell，子Shell1和子Shell2。子Shell1会在2s后输出“Task 1 completed.”，子Shell2会在2s后输出“Task 2 completed.”。在这两个子Shell执行完成后，使用wait命令等待两个子进程运行结束。

示例

对于需要同时执行多个耗时任务的情况，尤其是在计算密集型的场景中，Job Control是一种轻量级的处理方法。下面的示例演示了如何使用Job Control同时运行多个计算密集型任务。

#!/bin/bash

# Declare an array to hold tasks
tasks=(
    "echo 'Task 1' ; sleep 10"
    "echo 'Task 2' ; sleep 10"
    "echo 'Task 3' ; sleep 10"
    "echo 'Task 4' ; sleep 10"
)

# Spawn tasks in the background
for task in "${tasks[@]}"
do
    (eval "$task") &
done

# Wait for all tasks to complete
wait

在这个例子中，我们初始化了一个包含4个元素的数组，每个元素表示一个独立的任务。启动一个循环，使用eval命令执行每一个元素（即任务）。

2. 使用GNU Parallel

GNU Parallel是一款Linux加速工具，可以让用户启动多个进程同时运行指定的命令或脚本。

步骤如下：

2.1 安装GNU Parallel

使用以下命令安装GNU Parallel：

sudo apt-get install parallel

2.2 使用parallel命令运行任务

parallel commands... ::: arguments...

其中，commands...表示需要运行的命令或脚本，arguments...表示传递给命令或脚本的参数。

例如：

parallel --jobs 2 echo {} ::: 1 2 3 4 5

这个命令会并发启动2个进程，每个进程执行 echo 命令，输出1，2，3，4，5。

示例

以下示例演示了如何使用GNU Parallel并发地进行文件处理。

#!/bin/bash

# Define input and output directories
input_dir='./input'
output_dir='./output'

# Define the processing command
cmd='convert {} -resize 50% -quality 50% $output_dir/{/.}.jpg'

# Find all files in the input directory
files=$(find $input_dir -type f)

# Use GNU Parallel to process files in parallel
echo "$files" | parallel --eta "$cmd"

在这个示例中，我们定义了一个输入目录和输出目录，然后使用find命令查找输入目录下的所有图片文件。接下来，指定了一个转换命令（将图像大小缩小一半，并将图像质量降低到50%），并使用GNU Parallel启动多个进程并行处理这些图像文件。