2022-04-23 23:25:25 星期六

    本工具的详细开发步骤请参见《开发篇：Linux下的swing窗体程序开发》。

    开发环境：Windows 10
    开发工具：IntelliJ IDEA
    测试环境：银河麒麟 V10

    尽管用户管理工具的开发刚开始不久，但我觉得有必要先写下这篇博客，记录一下在此过程中遇到的 bug，并为以后处理此类错误提供一点启发。进行开发之前我在脑海里构思了一遍大概的设计流程。先做一个主窗体，然后做四个功能按钮，点击四个按钮再打开四个带有不同功能模块的子窗体，在子窗体里设计一个显示域，几个可供点击的功能按钮，然后为这几个按钮写入相应的 Linux 命令，通过 getRuntime() 放到 Linux 下执行，然后把结果取回来，输出到显示域中就可以了，不就依法炮制四个窗体嘛。

梦开始的地方···

    设想是如此美好，可现实是刚刚起步就很快体会到了用 Java 做窗体开发的痛苦，我本来是打算在 Qt 下进行本次开发的，奈何 Qt 确实不会用，倒不如选择自己熟悉的 IDE。因为我考虑到，Qt 主要是提供给 C++ 开发者使用的，使用 Java 做 Qt 开发的不多，尤其是我几乎不能在网上找到有关在 Qt 上做 Java 开发的教程，这意味着如果使用 Qt 做 Java 开发的话，我不仅要完全凭感觉去进行 Java 开发，最可怕的是，如果在开发过程中遇到一些“变态”的 bug，在没有前例的情况下，我很可能无法独立去解决它···综上所述，最终我选择了钟爱的 IntelliJ IDEA。
    好几个小时过去了，我现在仍停留在开发这款工具的图形界面，我敢保证自己绝对没有偷懒，用原生代码来做图形界面开发简直令人发狂（虽然 IDEA 为 swing 提供了 GUI 插件 Swing UI Designer，可以实现一定程度的“所见即所得”，但使用起来很不方便，更多时候我宁可使用原生代码去调试），尤其是在经历过 Visual Studio 下的 C# 窗体开发后，swing 给人的落差感太大了。由于详细的开发历程已记录到另一篇文章，此处就不赘述了。

同一条指令，无数种反馈

    在设计好基本的界面后，进入到本工具开发的最关键环节——与 Linux 系统做交互，也就是通过 Java 去执行 Linux 命令然后获取返回值。第一个功能是用户清单，即实现用户详细信息的输出，因为要读取用户信息，我选择读取 /etc/passwd 的每一行去得到每一个用户（这应该是大部分 Linux 开发者面对这个问题时想到的第一个解决方案）。这时候第一个 bug 来了，去读 passwd 的每一行，该用哪一条指令呢？这时候我条件反射地想起了 cat /etc/passwd，虽然这样把所有的用户都输出了，不能单独拿出每一行，但我并不在意这个问题，因为它很好解决，等拿到这包含全部用户信息的一整个字符串后，我在程序里处理这个字符串，分割出每一个用户就好了，平时编程的时候也经常这样处理字符串。意想不到的是，cat /etc/passwd 返回的数据在 Linux 下明明是保有换行的（passwd 中一个用户占一行），可是当把 cat 指令放到 Java 中执行后，返回的数据居然变成了杂糅在一起的一团！？？所有的换行都消失了，我测试的40行数据全部输出到了同一行内并且没有任何分隔符！从这一刻起，在 Linux 终端下老老实实的指令开始在我的 Java 程序里作威作福！我执行的难道不是同一条指令么？

Linux 终端下的 cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin
bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin
sys:x:3:3:sys:/dev:/usr/sbin/nologin
sync:x:4:65534:sync:/bin:/bin/sync
games:x:5:60:games:/usr/games:/usr/sbin/nologin
man:x:6:12:man:/var/cache/man:/usr/sbin/nologin
lp:x:7:7:lp:/var/spool/lpd:/usr/sbin/nologin
mail:x:8:8:mail:/var/mail:/usr/sbin/nologin
news:x:9:9:news:/var/spool/news:/usr/sbin/nologin
uucp:x:10:10:uucp:/var/spool/uucp:/usr/sbin/nologin
proxy:x:13:13:proxy:/bin:/usr/sbin/nologin
www-data:x:33:33:www-data:/var/www:/usr/sbin/nologin
backup:x:34:34:backup:/var/backups:/usr/sbin/nologin
list:x:38:38:Mailing List Manager:/var/list:/usr/sbin/nologin
irc:x:39:39:ircd:/var/run/ircd:/usr/sbin/nologin
gnats:x:41:41:Gnats Bug-Reporting System (admin):/var/lib/gnats:/usr/sbin/nologin
nobody:x:65534:65534:nobody:/nonexistent:/usr/sbin/nologin
_apt:x:100:65534::/nonexistent:/usr/sbin/nologin
messagebus:x:101:101::/nonexistent:/usr/sbin/nologin
systemd-timesync:x:102:102:systemd Time Synchronization,,,:/run/systemd:/usr/sbin/nologin
systemd-network:x:103:104:systemd Network Management,,,:/run/systemd:/usr/sbin/nologin
systemd-resolve:x:104:105:systemd Resolver,,,:/run/systemd:/usr/sbin/nologin
tcpdump:x:105:110::/nonexistent:/usr/sbin/nologin
syslog:x:106:111::/home/syslog:/usr/sbin/nologin
avahi-autoipd:x:107:115:Avahi autoip daemon,,,:/var/lib/avahi-autoipd:/usr/sbin/nologin
dnsmasq:x:108:65534:dnsmasq,,,:/var/lib/misc:/usr/sbin/nologin
strongswan:x:109:65534::/var/lib/strongswan:/usr/sbin/nologin
cups-pk-helper:x:110:119:user for cups-pk-helper service,,,:/home/cups-pk-helper:/usr/sbin/nologin
lightdm:x:111:120:Light Display Manager:/var/lib/lightdm:/bin/false
sshd:x:112:65534::/run/sshd:/usr/sbin/nologin
xrdp:x:113:122::/run/xrdp:/usr/sbin/nologin
avahi:x:114:123:Avahi mDNS daemon,,,:/var/run/avahi-daemon:/usr/sbin/nologin
pulse:x:115:125:PulseAudio daemon,,,:/var/run/pulse:/usr/sbin/nologin
saned:x:116:127::/var/lib/saned:/usr/sbin/nologin
hplip:x:117:7:HPLIP system user,,,:/run/hplip:/bin/false
nvidia-persistenced:x:118:128:NVIDIA Persistence Daemon,,,:/nonexistent:/usr/sbin/nologin
uuidd:x:119:130::/run/uuidd:/usr/sbin/nologin
yuanyi:x:1000:1000:yuanyi:/home/yuanyi:/bin/bash
systemd-coredump:x:999:999:systemd Core Dumper:/:/usr/sbin/nologin

Process 下的 cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bashdaemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologinbin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologinsys:x:3:3:sys:/dev:/usr/sbin/nologinsync:x:4:65534:sync:/bin:/bin/syncgames:x:5:60:games:/usr/games:/usr/sbin/nologinman:x:6:12:man:/var/cache/man:/usr/sbin/nologinlp:x:7:7:lp:/var/spool/lpd:/usr/sbin/nologinmail:x:8:8:mail:/var/mail:/usr/sbin/nologinnews:x:9:9:news:/var/spool/news:/usr/sbin/nologinuucp:x:10:10:uucp:/var/spool/uucp:/usr/sbin/nologinproxy:x:13:13:proxy:/bin:/usr/sbin/nologinwww-data:x:33:33:www-data:/var/www:/usr/sbin/nologinbackup:x:34:34:backup:/var/backups:/usr/sbin/nologinlist:x:38:38:Mailing List Manager:/var/list:/usr/sbin/nologinirc:x:39:39:ircd:/var/run/ircd:/usr/sbin/nologingnats:x:41:41:Gnats Bug-Reporting System (admin):/var/lib/gnats:/usr/sbin/nologinnobody:x:65534:65534:nobody:/nonexistent:/usr/sbin/nologin_apt:x:100:65534::/nonexistent:/usr/sbin/nologinmessagebus:x:101:101::/nonexistent:/usr/sbin/nologinsystemd-timesync:x:102:102:systemd Time Synchronization,,,:/run/systemd:/usr/sbin/nologinsystemd-network:x:103:104:systemd Network Management,,,:/run/systemd:/usr/sbin/nologinsystemd-resolve:x:104:105:systemd Resolver,,,:/run/systemd:/usr/sbin/nologintcpdump:x:105:110::/nonexistent:/usr/sbin/nologinsyslog:x:106:111::/home/syslog:/usr/sbin/nologinavahi-autoipd:x:107:115:Avahi autoip daemon,,,:/var/lib/avahi-autoipd:/usr/sbin/nologindnsmasq:x:108:65534:dnsmasq,,,:/var/lib/misc:/usr/sbin/nologinstrongswan:x:109:65534::/var/lib/strongswan:/usr/sbin/nologincups-pk-helper:x:110:119:user for cups-pk-helper service,,,:/home/cups-pk-helper:/usr/sbin/nologinlightdm:x:111:120:Light Display Manager:/var/lib/lightdm:/bin/falsesshd:x:112:65534::/run/sshd:/usr/sbin/nologinxrdp:x:113:122::/run/xrdp:/usr/sbin/nologinavahi:x:114:123:Avahi mDNS daemon,,,:/var/run/avahi-daemon:/usr/sbin/nologinpulse:x:115:125:PulseAudio daemon,,,:/var/run/pulse:/usr/sbin/nologinsaned:x:116:127::/var/lib/saned:/usr/sbin/nologinhplip:x:117:7:HPLIP system user,,,:/run/hplip:/bin/falsenvidia-persistenced:x:118:128:NVIDIA Persistence Daemon,,,:/nonexistent:/usr/sbin/nologinuuidd:x:119:130::/run/uuidd:/usr/sbin/nologinyuanyi:x:1000:1000:yuanyi:/home/yuanyi:/bin/bashsystemd-coredump:x:999:999:systemd Core Dumper:/:/usr/sbin/nologin

现在出场的这位嘉宾是 cat /etc/passwd | head -n 1
     1	root:x:0:0:root:/root:/bin/bash     2	daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin     3	bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin     4	sys:x:3:3:sys:/dev:/usr/sbin/nologin     5	sync:x:4:65534:sync:/bin:/bin/sync     6	games:x:5:60:games:/usr/games:/usr/sbin/nologin     7	man:x:6:12:man:/var/cache/man:/usr/sbin/nologin     8	lp:x:7:7:lp:/var/spool/lpd:/usr/sbin/nologin     9	mail:x:8:8:mail:/var/mail:/usr/sbin/nologin    10	news:x:9:9:news:/var/spool/news:/usr/sbin/nologin    11	uucp:x:10:10:uucp:/var/spool/uucp:/usr/sbin/nologin    12	proxy:x:13:13:proxy:/bin:/usr/sbin/nologin    13	www-data:x:33:33:www-data:/var/www:/usr/sbin/nologin    14	backup:x:34:34:backup:/var/backups:/usr/sbin/nologin    15	list:x:38:38:Mailing List Manager:/var/list:/usr/sbin/nologin    16	irc:x:39:39:ircd:/var/run/ircd:/usr/sbin/nologin    17	gnats:x:41:41:Gnats Bug-Reporting System (admin):/var/lib/gnats:/usr/sbin/nologin    18	nobody:x:65534:65534:nobody:/nonexistent:/usr/sbin/nologin    19	_apt:x:100:65534::/nonexistent:/usr/sbin/nologin    20	messagebus:x:101:101::/nonexistent:/usr/sbin/nologin    21	systemd-timesync:x:102:102:systemd Time Synchronization,,,:/run/systemd:/usr/sbin/nologin    22	systemd-network:x:103:104:systemd Network Management,,,:/run/systemd:/usr/sbin/nologin    23	systemd-resolve:x:104:105:systemd Resolver,,,:/run/systemd:/usr/sbin/nologin    24	tcpdump:x:105:110::/nonexistent:/usr/sbin/nologin    25	syslog:x:106:111::/home/syslog:/usr/sbin/nologin    26	avahi-autoipd:x:107:115:Avahi autoip daemon,,,:/var/lib/avahi-autoipd:/usr/sbin/nologin    27	dnsmasq:x:108:65534:dnsmasq,,,:/var/lib/misc:/usr/sbin/nologin    28	strongswan:x:109:65534::/var/lib/strongswan:/usr/sbin/nologin    29	cups-pk-helper:x:110:119:user for cups-pk-helper service,,,:/home/cups-pk-helper:/usr/sbin/nologin    30	lightdm:x:111:120:Light Display Manager:/var/lib/lightdm:/bin/false    31	sshd:x:112:65534::/run/sshd:/usr/sbin/nologin    32	xrdp:x:113:122::/run/xrdp:/usr/sbin/nologin    33	avahi:x:114:123:Avahi mDNS daemon,,,:/var/run/avahi-daemon:/usr/sbin/nologin    34	pulse:x:115:125:PulseAudio daemon,,,:/var/run/pulse:/usr/sbin/nologin    35	saned:x:116:127::/var/lib/saned:/usr/sbin/nologin    36	hplip:x:117:7:HPLIP system user,,,:/run/hplip:/bin/false    37	nvidia-persistenced:x:118:128:NVIDIA Persistence Daemon,,,:/nonexistent:/usr/sbin/nologin    38	uuidd:x:119:130::/run/uuidd:/usr/sbin/nologin    39	yuanyi:x:1000:1000:yuanyi:/home/yuanyi:/bin/bash    40	systemd-coredump:x:999:999:systemd Core Dumper:/:/usr/sbin/nologin

    如此一来，原先使用空格去分割出每个用户的美梦破碎了，我不得不寻找其它的指令来解决这个问题，接下来我尝试了 awk 'NR==1' /etc/passwd 、 cat /etc/passwd | tail -n 1 | head -n 1 、 tail -n 1 /etc/passwd | head -n 1 、sed -n '1,1p' /etc/passwd ······上述指令在 Linux 下全部输出了我指定的行，而在 Java 程序中执行后，返回的结果却是千奇百怪。awk 指令返回空，没有返回任何数据，cat /etc/passwd | tail -n 1 | head -n 1 不仅把所有的用户信息都放在了同一行，还在每一条信息的前面加上了一个序号，而 tail -n 1 /etc/passwd | head -n 1 则与 cat /etc/passwd 一样，返回了一个无法分割的大杂烩。接下来我来到网络上找寻各种解决方案，尝试了更多的指令，始终无法解决这个问题。由此可推断，这些指令本身都是没有问题的，问题应该是 Java 在传入这些命令到 Linux 系统时破坏了命令本身的某种结构。为了避免在这里浪费过多的时间（博主最近真的忙得焦头烂额，很多事要处理），也为了安抚一下某个苦恼的码畜，我决定改用 I / O 读取 passwd 文件，果然效果立竿见影，通过循环调用 BufferedReader 的 readLine() 方法，把它们打包装进 ArrayList 里面，很轻松地取到了我想要的数据，想怎么炮制它就怎么炮制它。

噩梦 · 无尽的轮回

    虽然已经通过 readLine() 实现了对 passwd 的自定义取值，但是我还没解决我的 Java 程序传 Linux 指令后运行出 bug 的问题，我能视而不见，我能善罢甘休吗？我不能！！我必须找出病灶所在，给它动一动外科手术！经过反反复复地查阅相关资料，不断地试错，终于发现 Java 中不能通过 exec() 直接执行管道命令以及部分 Linux 指令，当遇到管道命令及这些出错指令时，我们只需要在指令的前面加上 /bin/sh -c， Java 就能在 Linux 中正确执行传入的指令，我将这部分功能提取出来，定义了一个 executeJava()方法（详情请参见开发篇）。

    没多久又遇到了一个小 bug 出现的现象是我的更新用户所在 shell 的指令一直没有成功执行，检测了很多地方，最后发现问题在我在拼接 Linux 指令的时候漏掉了一个空格。其实每次拼接字符串我都会特别注意地去检查空格的问题，前面涉及的很多指令中也都有拼接空格，为什么在这里就出错了呢，请看下面一条指令，你能否一眼找出缺少空格的位置：

linuxInstructions.executeJava("usermod -g " + shell + username);

正确的指令：

linuxInstructions.executeJava("usermod -s " + shell + " " + username);

我想了想漏掉这个空格的原因，大抵是因为它在两个变量的中间，以致我的注意力都集中在两个变量上了罢。

总结

    本次开发中最痛苦莫过于在银河麒麟 V10 与 Windows 10 之间的来回切换，由于在Windows下开发的缘故，我在IDEA上写的代码，都要复制到Linux下重新进行测试，每更改一个命令就要重新复制重新在 Linux 下编译一次，而这个操作集中发生在一开始寻找指令获取 passwd 中的指定一行的那个时期···苦，大概只有自己知道！
不想再记录了，就让 bug 们到此为止吧。
反正当最后成品出来的时候，我的内心是快乐的就足矣。
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本工具已开源至 GitHub：点击访问