1. 那些年我们踩过的目录操作坑

在Linux自动化运维中，创建和删除目录就像吃饭喝水一样常见。但新手朋友经常遇到这样的场景：精心编写的部署脚本突然报错，日志里赫然写着"目录已存在"；凌晨三点被告警吵醒，发现清理脚本因为目录非空而罢工...这些看似简单的操作，暗藏着不少技术陷阱。

让我们先看个经典翻车案例：

#!/bin/bash
# 危险示范：直接创建目录
mkdir /data/reports

# 更危险操作：暴力删除
rm -rf /data/reports/*

这个脚本在首次运行时表现完美，但第二次运行就会遭遇"目录已存在"错误。更可怕的是如果/data目录意外消失，rm命令可能会误删上级目录——这可不是危言耸听。

2. 目录创建四大防护策略

2.1 存在性检查（基础版）

#!/bin/bash
target_dir="/var/log/myapp"

# 检查目录是否存在
if [ ! -d "$target_dir" ]; then
    mkdir -p "$target_dir"
    echo "目录创建成功：$target_dir"
else
    echo "目录已存在，跳过创建"
fi

这个方案通过-d参数检查目录是否存在，-p参数自动创建父目录。但有个隐藏缺陷：当多个脚本同时操作时，检查与创建之间可能出现竞争条件。

2.2 原子性操作（进阶版）

#!/bin/bash
temp_dir="/tmp/$(date +%s).cache"

# 使用&&确保操作原子性
mkdir "$temp_dir" && {
    echo "安全创建临时目录"
    # 业务操作...
} || {
    echo "目录创建失败！错误码：$?"
    exit 1
}

&&和||操作符构成天然的事务机制，确保创建成功后才执行后续操作。注意这里使用了时间戳生成唯一目录名，避免并发冲突。

2.3 权限处理方案

#!/bin/bash
sudo mkdir -p /etc/myapp/config 2>/dev/null

case $? in
    0) echo "目录创建成功" ;;
    1) echo "通用错误" ;;
    2) echo "无效参数" ;;
    *) echo "未知错误：$?" ;;
esac

这里通过sudo提权，并捕获mkdir的返回码。特别注意：生产环境中应该通过visudo配置精确的权限，而不是无脑使用sudo。

2.4 路径消毒处理

#!/bin/bash
user_input="../../etc/passwd"
sanitized_path=$(realpath -m "/base_dir/${user_input}")

# 检查路径是否在允许范围内
if [[ "$sanitized_path" == /base_dir/* ]]; then
    mkdir -p "$sanitized_path"
else
    echo "非法路径！"
    exit 1
fi

使用realpath -m解析路径，防止用户输入../../这类危险路径。路径白名单验证是Web应用处理用户输入时的常用策略。

3. 目录删除生存指南

3.1 基础防护方案

#!/bin/bash
target="/data/cache"

# 安全删除三步曲
if [ -d "$target" ]; then
    if [ -w "$target" ]; then
        rm -rf "$target" && echo "删除成功" || echo "删除失败"
    else
        echo "无写入权限"
    fi
else
    echo "目录不存在"
fi

这个方案通过三重验证：存在性检查、写权限检查、操作结果验证。但实际场景中可能遇到目录被进程占用的情况。

3.2 强制删除方案

#!/bin/bash
stubborn_dir="/tmp/zombie_dir"

# 递归修改权限后删除
find "$stubborn_dir" -exec chmod -R 755 {} +
rm -rf "$stubborn_dir" 2>/dev/null

# 终极杀招：卸载后删除（慎用！）
umount "$stubborn_dir" >/dev/null 2>&1
rm -rf "$stubborn_dir"

处理顽固目录时，find + chmod组合技可以解决权限残留问题。注意卸载操作仅适用于挂载点，误用可能导致系统异常。

3.3 防误删方案

#!/bin/bash
safety_dir="/home/user/important"

# 设置不可删除标记
chattr +i "$safety_dir"

# 尝试删除测试（应该失败）
rm -rf "$safety_dir" && echo "危险！" || echo "删除被阻止"

# 恢复可删除状态
chattr -i "$safety_dir"

chattr命令是文件系统的最后防线，+i属性可以防止任何删除操作，适用于保护关键目录。

4. 企业级方案深度解析

4.1 日志审计方案

#!/bin/bash
audit_log="/var/log/dir_ops.log"

log_operation() {
    echo "[$(date)] 用户：$USER 操作：$1 路径：$2 结果：$3" >> "$audit_log"
}

mkdir -p /backup && log_operation "create" "/backup" $? 
rm -rf /tmp/cache && log_operation "delete" "/tmp/cache" $?

通过封装日志函数，记录操作时间、用户、路径和结果。建议搭配logrotate进行日志轮转，避免日志文件过大。

4.2 自动重试机制

#!/bin/bash
retry_count=3
target_dir="/mnt/nfs/share"

for ((i=1; i<=retry_count; i++)); do
    mkdir "$target_dir" 2>/dev/null
    if [ $? -eq 0 ]; then
        echo "第${i}次尝试成功"
        break
    fi
    sleep $((i*2))
done

这个重试机制特别适合处理网络存储等不稳定环境。指数退避算法（每次等待时间倍增）能有效降低系统负载。

5. 技术全景分析

5.1 应用场景矩阵

场景类型 创建操作需求 删除操作风险
自动化部署 多级目录创建 覆盖现有配置
临时文件清理 无需创建 误删正在使用
数据迁移 挂载点创建 跨设备删除
多用户环境 权限分配 越权删除

5.2 技术方案对比

# 不同创建方案对比
方案                | 优点          | 缺点
-------------------|---------------|---------------
直接mkdir          | 简单直接      | 无错误处理
存在性检查         | 避免重复创建  | 存在竞争条件
使用install命令    | 自动设置权限   | 语法较复杂

6. 避坑指南与最佳实践

6.1 高危操作TOP3

  1. 裸奔的rm -rf
# 毁灭级操作（绝对禁止！）
rm -rf / home/user # 注意/和home之间的空格
  1. 变量未引用的路径
dir_name="My Documents"
rm -rf $dir_name # 应该用"$dir_name"
  1. 管道操作陷阱
find /tmp -type d | xargs rm -rf # 可能误删/tmp自身

6.2 推荐工具集

  • rsync：安全目录同步
  • tmpwatch：智能临时文件清理
  • lsof：检查文件占用情况
  • auditd：系统调用审计

7. 总结升华

在Bash脚本中处理目录操作，就像在雷区跳芭蕾——既要保持优雅，又要精准避开每一个隐患。通过本文介绍的多层防护策略、错误处理机制和审计方案，相信各位已经掌握了在Shell脚本中安全操作目录的精髓。记住：优秀的脚本不是没有错误的脚本，而是能优雅处理所有异常的脚本。