如何在Shell脚本中添加进度条?

在本文中，我们将详细介绍如何在Shell脚本中添加进度条。通过计算进度和显示进度条，可以改善用户体验，让用户了解任务的完成情况。

一、 进度条的基本设计

进度条是一个图形化的界面元素，它用于表示一个操作的完成进度。它通常由两部分组成：一个表示总进度的背景条，和一个表示当前进度的填充条。填充条的长度相对于背景条的长度表示了操作的完成比例。

在 Shell 脚本中，我们可以使用文本字符来模拟进度条的效果。例如，我们可以使用等号 = 来表示填充条，使用空格来表示背景条，然后使用方括号 [] 来包围这些字符，创建出一个文本进度条的效果。以下是一个示例：

Progress: [=======     ]

在这个示例中，进度条的总长度是 10，当前的进度是 7，所以我们使用了 7 个等号和 3 个空格来表示这个进度。

在设计进度条时，我们需要考虑以下几个因素：

• 进度条的长度：进度条的长度应该适中，既不能太长也不能太短。如果进度条太长，它可能会占用过多的屏幕空间；如果进度条太短，它可能无法准确地表示进度。

• 更新频率：进度条的更新频率也很重要。如果更新频率太高，它可能会消耗过多的 CPU 资源；如果更新频率太低，用户可能无法及时了解到操作的进度。

• 用户反馈：进度条应该提供足够的用户反馈，让用户知道操作正在进行中，而且有进展。这可以通过动态更新进度条，或者显示当前的完成百分比来实现。

• 错误处理：如果操作失败，进度条应该能够反映这个情况。这可以通过改变进度条的颜色，或者显示一个错误消息来实现。

二、如何在Shell脚本中实现进度条

在 Shell 脚本中，我们可以使用多种方法来实现进度条，包括使用 echo 和 printf 创建基本进度条，使用 tput 改善进度条的视觉效果，使用 trap 捕获用户中断，或者使用 pv 和 rsync 命令等。

使用echo和printf创建基本进度条

我们可以使用echo和[printf](https://www.11meigui.com/2021/bash-printf-ming-ling.html "printf")命令来创建一个简单的进度条。以下是一个示例：

#!/bin/bash
total=10
for ((i=0;i<=total;i++)); do
    printf "\r[%-10s] %d%%" $(repeat '#' $i) $(($i * 10))
    sleep 1
done
echo

在这个示例中，我们创建了一个总长度为10的进度条。printf命令用于打印进度条，其中%-10s表示进度条的长度，%d%%表示完成的百分比。repeat '#' $i是一个函数，用于重复打印#字符，表示已完成的进度。sleep 1用于模拟工作进度。

使用tput改善进度条的视觉效果

tput命令可以用于改善终端输出的视觉效果。我们可以使用tput命令来改变进度条的颜色，或者清除进度条。以下是一个示例：

#!/bin/bash
total=10
for ((i=0;i<=total;i++)); do
    printf "\r\033[0K[%-10s] %d%%" $(repeat '#' $i) $(($i * 10))
    sleep 1
done
echo

在这个示例中，我们使用了\033[0K来清除当前行的内容，然后再打印新的进度条。这样可以确保进度条在更新时不会出现重叠。

使用trap捕获用户中断

在某些情况下，用户可能会在进度条完成之前中断脚本的执行。我们可以使用[trap](https://www.11meigui.com/2023/bash-trap.html "trap")命令来捕获这些中断，并在脚本结束时清理进度条。以下是一个示例：

#!/bin/bash
trap 'printf "\n"; stty echo; exit' INT
total=10
for ((i=0;i<=total;i++)); do
    printf "\r\033[0K[%-10s] %d%%" $(repeat '#' $i) $(($i * 10))
    sleep 1
done
echo

在这个示例中，我们添加了一个trap命令，用于捕获INT信号，这个信号通常由用户按下Ctrl+C产生。当捕获到这个信号时，我们打印一个新行，然后退出脚本。这样可以确保即使用户中断脚本的执行，进度条也能被正确的清理。

使用pv命令来查看管道传输的进度

pv 是 "pipe viewer" 的缩写，可以监视通过管道传输数据的进度。如果要传输/压缩/解压缩大文件，可以使用 pv 来显示进度条。例如：

pv largefile.tar | tar x

在这个示例中，我们使用 pv 来监视 largefile.tar 文件的解压进度。

使用rsync命令来查看文件同步的进度

如果你正在同步文件，[rsync](https://www.11meigui.com/2021/linux-rsync-command.html "rsync")[Shell脚本](/tag/shell "Shell脚本") 提供了内置的进度展示功能，可以使用 --progress 选项来显示文件的同步进度。例如：

rsync --progress sourcefile destinationfile

在这个示例中，我们使用 rsync 的 --progress 选项来查看 sourcefile 同步到 destinationfile 的进度。

三、自定义进度条的实现

在某些情况下，你可能需要直接在脚本中编写代码来显示进度条。这通常涉及到在循环中使用 printf 命令来输出进度条，然后用 carriage return (\r) 来覆盖同一行的内容，从而创建进度条的动态效果。

以下是一个创建自定义进度条的基本示例：

#!/bin/bash

# 定义总的进度
total=100

# 循环，模拟任务进度
for ((i=1;i<=total;i++)); do
    # 使用 printf 输出进度条，\r 覆盖同一行内容
    printf "\rProgress: [%-100s] %d%%" $(printf '%.0s#' $(seq -s '' $i)) $i
    # 模拟任务进度，每次循环 sleep 0.1 秒
    sleep 0.1
done

# 输出换行，结束进度条
echo

在这个示例中，我们首先定义了一个变量 total 来表示任务的总进度。然后，我们使用一个 for 循环来模拟任务的进度。在每次循环中，我们使用 printf 命令来输出进度条，并使用 \r 来覆盖同一行的内容，从而创建出动态的进度条效果。

这个进度条的长度是 100，表示的是任务的完成百分比。我们使用 printf '%.0s#' $(seq -s '' $i) 来输出一个由 # 组成的字符串，字符串的长度等于当前的进度。然后，我们使用 sleep 0.1 来模拟任务的进度。

最后，当任务完成时，我们输出一个换行符，以结束进度条。这样，我们就创建了一个简单的自定义进度条。