Linux 管道与重定向入门：把命令串起来的高级玩法

在日常的 Linux 使用中，我们经常把一条命令的输出交给下一条命令处理，比如 cat access.log | grep "500" | wc -l。这条管道背后其实是两个功能在协同工作：管道（pipe）负责把标准输出接到下一条命令的标准输入，重定向（redirection）负责把标准输出或标准错误写入文件。

一、三种标准流

每个进程默认拥有三个文件描述符：

• 0 标准输入（stdin）：读取数据的入口，通常连着键盘；
• 1 标准输出（stdout）：正常结果的出口，默认输出到终端；
• 2 标准错误（stderr）：错误信息的出口，同样默认输出到终端。

我们平常敲的 ls -l > result.txt 就是把 fd 1 重定向到文件；ls -l 2> error.txt 则把 fd 2 单独写进文件。当两个流都指向同一个文件时，可以写成 ls -l > all.txt 2>&1，注意 2>&1 的顺序不能颠倒。

二、输出重定向的三种写法

最常用的是覆盖与追加：

command > file.txt    # 覆盖写入，原内容丢失
command >> file.txt  # 追加写入，保留原内容
command 2> file.txt  # 只重定向错误输出
command > file.txt 2>&1  # 正常与错误输出都写入同一文件
command &> file.txt  # 等价于上一行（Bash 支持）

排查线上脚本时，我最常用的是 ./deploy.sh > deploy.log 2>&1，这样既能保留正常的部署进度，也能把报错一起收进日志。

三、输入重定向与 Here Document

输入重定向用 <，把文件作为命令的标准输入：

wc -l < notes.txt
sort < names.txt > sorted.txt

如果只是想临时喂一段固定文本给命令，Here Document 更方便：

cat << EOF
hello
world
EOF

也可以用 <<-EOF，它允许缩进结束标记，更适合在脚本中嵌入 YAML 或 SQL。

四、管道：把命令串成流水线

管道符 | 把左侧命令的标准输出直接接到右侧命令的标准输入，中间不落盘，因此非常高效：

ps aux | grep nginx | grep -v grep | awk '{print $2}' | xargs kill -9

这条命令依次完成了：列出进程、筛选 nginx 相关进程、去掉 grep 自身、提取 PID、再批量结束进程。每一个环节只做一件事，组合起来就非常强大。

需要注意的是，管道右侧命令的退出状态才是整条命令的退出状态。如果右侧没有匹配到数据（比如 grep 没找到），整条命令依然会返回非零退出码，所以写脚本时要在意这一点。

五、tee：既看屏幕又存文件

tee 是管道的常客。它把标准输入复制到标准输出，同时写入文件：

make 2>&1 | tee build.log

这样既能在终端实时看到编译过程，又保留了完整日志。配合 tee -a 还能追加写入。

六、实战：用管道快速定位问题

下面几个组合在日常排障里非常实用：

# 统计日志里各状态码出现次数
awk '{print $9}' access.log | sort | uniq -c | sort -rn

# 找出占用内存最多的三个进程
ps aux --sort=-%mem | head -4

# 提取配置文件里的非注释行
grep -vE '^\s*(#|$)' /etc/nginx/nginx.conf

# 实时过滤关键字并高亮
tail -f app.log | grep --color=always "ERROR"

七、常见陷阱

• 忘了写管道两端的空格：cat file|grep x 其实能工作，但阅读体验很差，建议保持空格。
• 用管道传递二进制数据：管道是面向字节流的，传输大文件时用 cp 或 rsync 更合适。
• 重定向顺序写错：2>&1 > file 与 > file 2>&1 的结果完全不同，前者错误输出仍然留在终端。
• 管道里用 sudo：sudo 只会作用于管道右侧命令，左侧仍以普通用户身份运行，容易造成权限不一致。

八、小结

重定向解决的是"数据去哪"，管道解决的是"数据怎么走"。把两者结合，再加上 grep、awk、sed、sort、uniq 这些文本处理工具，就能用很少的代码完成复杂的数据清洗与排查工作。建议大家从收藏几个常用组合开始，慢慢把命令行练成自己的瑞士军刀。