Linux下服务器端开发流程及相关工具介绍(C++)

去年刚毕业来公司后，做为新人，发现很多东西都没有文档，各种工具和地址都是口口相传的，而且很多时候都是不知道有哪些工具可以使用，所以当时就想把自己接触到的这些东西记录下来，为后来者提供参考，相当于一个路线图，帮助新人尽快上手。

本文介绍的我所在小组的一些开发流程及相关工具。做为新人入门手册，其中某些工具可能只有我们这边在用，但对于其他公司的新人来说，一样是具有指导意义的。

2015.4.11 更新:

1. 增加构建工具 Bazel, CMake介绍
2. 增加Linux下任务管理相关命令
3. 增加正则表达式调试的网址

简单介绍一下我们组的开发背景：
我们的业务对外是一个http的服务，开发主要是服务器端开发。
编程语言：基本以C++/Java为主，有少量的perl, shell的脚本
程序发布，部署方式：通过 ABS 来打出rpm包，放到公司内部 yum 源，然后通过 金字塔 来进行自动化发布的

熟悉Linux操作

任务管理

有时候你在命令行里执行拷贝大文件的命令，这个命令很耗时，会独占终端，此时可以先使用 Ctrl+z 命令让当前任务(job)挂起，此时可以输入命令了，然后使用 bg 命令让当前挂起的任务去后台(background)运行。

利用 jobs 命令可以查看当前在后台运行的程序及job-id，然后想让它到前台来运行，可以执行 fg [%job-id] 来让它恢复到前台执行

如果想kill掉当前在后台运行的某个任务怎么办？使用 kill %job-id

开发环境搭建

我们这边操作系统都是Red Hat Enterprise Linux 5,机器都是X86架构，64位机器。这边代码文件默认都用GBK的编码

1. 登录机器的配置
   集团的跳板机，ssh的配置是会在一段时间不操作之后自动断掉的，而且每次登录上去都需要输入密码+token，利用ssh的ControlMaster,就可以解决，方法见我的ssh配置

   在linux下，有很多窗口管理器，可以在一个窗口里进行多个独立的会话[不需要开多个终端]，进行会话恢复[即使网络连接中断，用户也不会失去对已经打开的命令行会话的控制]，推荐screen

   默认的screen配置有些蹩脚，而且跟shell快捷键有些冲突。配置好了之后界面显示就很强大了,可以参考我的screen配置
   对应上述配置的screen快捷键：
   Ctrl+j,c 创建新会话
   Ctrl+j,d detach

2. GNU工具链

   在刻的操作系统里已经有了，常用的是：
   * GNU make: 编译(compile)和构建(build)的自动化工具
   * GNU 编译器集合：GCC
   * GNU 二进制工具:包含链接器(linker)，汇编器(assembler)和其他工具

3. 代码编辑

   我一开始使用的vim，基本不安装什么插件，后来投入了emacs的怀抱，主要是emacs，eshell和gdb搭配起来，不仅能够满足我的日常需求，而且让我感觉效率大大提升，而且emacs环境安装也比较简单。但是在咋们公司的服务器上，vim是标配，emacs需要自己装。用习惯了emacs，再切回到vim时，好多快捷键都忘了，十分痛苦！

   Vim新手入门资料和一些Vim实用小技巧

   Linux环境下shell和vim中乱码原因及消除办法 新手经常被乱码问题困扰，这篇文章探究了一下shell和vim中乱码原因及解决办法

   emacs安装及使用 ，现在这里挖个坑吧，后续有时间再写

   如果在Windows下看代码，推荐Source Insight,非常好用，谁用谁知道。

代码版本管理

目前直通车这边代码版本管理使用svn
常用命令:

• 查看本地代码做了哪些改动
  svn st -q

• 提交代码
  svn ci filepath/ -m "svn comments"

• 查看另个版本之间的改动有哪些
  svn diff -r r1:r2
  svn diff -r r1:r1 --summarize #此命令是摘要模式，只展示哪些文件改动，不展示具体的文件内容diff

• 创建分支
  svn cp http://destpath/trunk http://destpath/branches/my-branch/ -m "create branche for xxx"

• 合并分支代码到主干
  __svn merge -r 14829:HEAD my/branch http://path/to/trunk__

  上述命令表示把本地的my/branch所代表的svn路径的14829到最新版本的代码，merge到http://path/to/trunk路径下。如果是正常拉出来的分支，也可以不加版本参数，svn能自动计算出分支的起始版本号
  新人合并代码的时候一定要注意一下，提交之前再确认下合并的代码是否OK，如果有不明白的地方，多请教师兄

• 查看某段代码最后是谁改的
  svn blame filename

• 更新指定文件到某个指定的版本
  svn up -r rev file

• 撤销某文件本地的改动
  svn revert file #这条命令要谨慎使用，使用之后自己的改动就找不回来了

• 解决冲突的命令
  如果svn merger后提示:
  local add, incoming add upon merge
  用如下命令来采纳本地的修改来解决:
  svn resolve --accept working -R [--recursive]

在Mac下，推荐使用图形界面的Meld来作为svn的merge工具，可以很方便的处理冲突，减少合错代码的可能性

开发[被测试戏谑为写bug的阶段]

开发之前，最好了解如下这些东东：

• Makefile 用来完成自动化编译的东东

  相关资料可以参考陈皓写的跟我一起写 Makefile系列,网上可以搜到热心网友整理的pdf版本。看完前面4章就够用了，后面的章节可以在遇到疑惑的时候再去查阅。
  可以通过以下几个常见问题来检验自己有没有理解整个工程的Makefile
  1. 如何修改Makefile来编译出带/不带gdb调试信息的版本
  2. 如何去掉／加上编译器优化选项，如-O2参数
  3. 新加入头文件(一般都是.h结尾的)，源文件(一般都是.cpp结尾)后，如何在Makefile中加入相应的规则。新加入的这个文件可能最终是放到静态库.a里面，也可能是放到动态库.so里面，也可能是直接生成可执行程序的

  一般都不直接写makefile，而是使用cmake(cross platform make)来生成makefile，然后再按照make的方式构建软件。

  进阶读物：
  如何调试Makefile变量

• 关于静态库和动态库

  需要了解的东西有
  1. What: 什么是静态库，什么是动态库
  2. How: 如何生成静态库,动态库
  3. Why: 静态库和动态库的差异，什么情况下使用静态库，什么情况下使用动态库
     以上问题都可以在LibraryArchives-StaticAndDynamic,shared libraries里得到解答

参考资料：

1. 菜鸟在C语言编译，链接时可能遇到的两个问题

2. 编程大牛云风推荐的书 <<程序员的自我修养--链接、装载与库>>

3. 编程大牛老赵推荐的书 <<深入理解计算机系统>>书很厚，可以挑着看自己关心的章节

• GNU编译工具GCC

  至少需要知道一些常用的选项参数：
  1. 定义输出文件的名称
  2. 产生gdb调试的信息
  3. 控制代码优化级别
  4. 只进行预处理过程 可以帮助调试一些宏定义/头文件包含产生的问题
  5. 只进行编译过程
  6. 只进行链接过程

  可以通过man gcc来获得上述问题的答案,也可以自行google，google被墙了可以用这个ask

• GNU调试器gdb
  程序执行结果错误怎么办？单测过不了怎么办？线上出Core了怎么办？别着急，GDB来帮你忙。

  新手如何在gdb中存活 通过一个小例子来让新手快速上手,搞会了里面的内容，就基本够用了

  GDB中应该知道的几个调试方法

  一些我搜刮到的gdb命令[会持续更新进来，欢迎大家回复]：
  • 查看指针数组中的内容 __p /x *address@len__ 以16进制方式显示address开头的len个元素

  • 通过gdb启动程序后，如何调试fork出来的子进程：set follow-fork-mode child

    直通车这边的服务基本都是多进程的模型，首先启动一个daemon父进程，然后再fork出多个执行业务逻辑的子进程。如果子进程挂掉，父进程会重启一个子进程。

  进阶读物：

  陈皓的 用GDB调试程序系列， 介绍的非常详细，全面

多线程支持

目前直通车这边多线程机制使用的都是POSIX Theads

对于POSIX Theads，需要了解：

1. What:什么是thread，pthread
2. How: 如何使用pthread
   • 如何编译多线程程序
   • 如何创建／结束线程
   • 如何等待子线程返回(join/detach)
   • 多线程之间如何使用互斥锁(Mutex)来同步、加锁、避免竞争条件的出现？
3. Why: 为什么使用pthread,而不是其他

以上问题，都可以在这个美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的pthead教程里面找到答案

查找/替换字符串/查找文件/文本处理

• 想查找某个宏/函数的定义怎么办？

  grep -r --include=*.{cpp,h} NGX_HTTP_VAR_INDEXED src/
  本命令的意思是在src目录下，以递归的方式在.cpp或者.h结尾的文件里查找NGX_HTTP_VAR_INDEXED这个字符串

• 想找某个模糊记得名字的文件怎么办？

  __find ./ -iname "*util.h"__

  本命令意思是在当前目录下,基于忽略大小写的文件名称来查找文件，文件名称是正则表达式 *util.h

  关于正则表达式，我只看deerchao的这个文章：正则表达式30分钟入门教程

  另外有一个web应用regexr特别好使，可以帮助我们调试正则表达式

• 文本处理

  流式编辑器 sed

  例如替换某字符串: sed -i 's/oldvalue/newvalue/g'
  关于sed,可以看酷壳上的sed 简明教程

  文本处理语言 awk

  关于sed,可以看酷壳上的AWK 简明教程

进阶读物：

1. 应该知道的Linux技巧
2. 28个Unix/Linux的命令行神器

关于单测(unit test)

单测十分重要,它能够让你对你的代码更加有底气和信心，而且能够帮助你更早的发现问题，解决问题。在开发的各个阶段，问题发现的越晚，解决问题的成本就越大。这边C++的单测都用的Google的gtest框架,即使之前不了解gtest框架，看着别人的代码照猫画虎也可以写出单测来，但是最好去看一下gtest官方文档，去全面了解一下gtest，去拓展一下自己的思维。

写着写着代码，就发现自己的代码越来越复杂，不容易阅读，设计混乱怎么办？可以参考这本巨著：
<<代码大全第二版>>

编译(compile),构建(build)

1. 编译之前的准备工作

   需要把编译依赖环境搞定，基本就是装好编译依赖的包就可以了。可以在rpm目录下找到对应的spec文件，然后使用 t-abs 命令[用于本地调试spec文件和自动部署编译环境]，来帮助我们装好编译依赖的包，即spec文件中的 BuildRequire 部分指定的包

   关于rpm和spec文件，可以通过阅读这篇来了解:How to create an RPM package

2. 编译

   找到对应工程的Makefile，然后执行make命令，就可以编译构建工程了

   由于make本身的灵活性，而Makefile的可读性又不强，是以文件为单元，抽象层次不够，Google开发了分布式的构建系统Bazel，能够把程序员从make的语法和文件级别的构建上解放出来。

   Bazel相关资料有：
   Google Blaze原理及 Bazel的使用方法介绍

目前我们这边目前还在用RPM来进行包的管理

• 平常需要用到的rpm命令有：
  1. rpm -qf file-name 来查看某个文件到底是哪个rpm包里面的
  2. rpm -qi package-name 来查看这个rpm包相关的信息，比如打包时间，svn地址等
  3. rpm -ql package-name 来查看这个rpm包中到底有哪些文件
  4. rpm -qV package-name 来验证这个rpm包安装后的文件有没有被修改过, 在怀疑rpm包的配置/脚本被人修改过的时候非常有用

代码review

UI界面:reviewboard,提交的时候使用 rbt命令：
rbt post r1 r2 来提交r1和r2这两个版本之间的diff做为code review
提交之后可以得到一个reviewboard地址，然后需要在这个地址里填上codereview的人员和相关的描述等

持续集成CISE

CISE为用户提供自动化的环境部署和测试服务
这块儿每个公司使用的都是不同各地

安装包

对于构建出来的rpm包,使用yum来安装。

淘宝rpm包查询UI 这里可以查看到淘宝yum源里面现存的各个包版本 可以从里面看到对应包的abs地址

使用如下命令安装：

sudo yum install -b test t-imatch-kgb-updated

-b 参数用来指定当前安装包t-imatch-kgb-updated在test分支还是current分支里面
上线时候的包必须转成current