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　　命令行工具开发：如何实现命令行提示？

　　阿里妹导读：对于稍微复杂一些的命令行工具，命令行的提示功能必不可少。那么对于不同语言的开发者，有没有一种简单快捷的实现方式呢?本文分享一种实现的方法，使用YAML文件定义命令行工具的使用规范，再通过工具自动生成各种shell的命令行提示脚本，较后分享一些至关重要的命令行解析器。

　　不少同学喜欢开发命令行工具，主要是开发快捷，而且和其他命令行工具配合，借助脚本，非常容易实现一些任务的自动化。命令行工具开发比较简单，以Java举一个例子，通常我们只需要一个命令行参数解析器，如Java，就有args4j， jopt，picocli等，转换为结构化的对象，根据输入的参数进行相关的逻辑判断，完成对应的逻辑。其他如Node.js, Deno, Python等，也是一样的流程，都有命令行参数解析器，然后基于命令行输入执行对应的逻辑。

　　一 命令行提示

　　如果命令行工具稍微复杂一些，那么必须要提供对应的命令行提示，不然开发者几乎没法使用。举一个例子，阿里云有对应的命令行工具aliyun-cli[1]，下载安装后就可以使用aliyun命令行工具了。执行 aliyun --help，会发现非常多的子命令，如果没有命令行工具提示，开发者使用这个工具就非常复杂，要去查文档，或者通过命令行的help来输入命令。

　　aliyun的命令行工具也提供了对应的代码提示，如下所示：

　　这个命令行提示还不错，你只需要选择对应的子命令然后再进行提示就可以了。

　　大多数开发者喜欢带描述的命令行提示。并不是所有的子命令和命令参数都命名得非常好，如aliyun命令行给出的live子命令提示，大家可能完全不知道这个live是什么(当然，作为阿里云的同学，我还是知道的， live是视频直播)。而像如下包括描述的命令行提示就直观很多：

　　二 生成命令行提示

　　这里不再介绍bash，zsh，fish等各种shell的命令行提示的机制，没有人会手动编写这些命令行提示脚本，大家都会使用框架生成对应shell的命令行提示脚本。

　　我找了一些命令行解析框架，并且能自动生成命令行提示的，如Java的picocli，Node.js的commander.js，Python的argparse，以及Rust的clap-rs等。我都尝试了一下，较终发现还是clap-rs生成的命令行提示比较好，就是我说的那种带描述，而且还有文件名和目录自动提示，枚举值的提示等，关键是也非常简单。如果有同学有更好的命令行解析框架，希望能留言分享一下。

　　那么如何让其他语言，如Node.js，Java，Python这些语言编写的命令行工具也能实现和clap-rs的命令行提示一样的效果呢?

　　三 clap-rs的命令行YAML文件

　　clap-rs包含了一个命令行工具的YAML规范。我们都知道命令行工具交互比较简单，主要就两个部分：参数和子命令。你看到类似 --conf xxx.yaml 这些带参数名的都属于参数，也可以省略参数名，如 convert a.jpg a.png 其中的a.jpg和a.png也都是参数。子命令就比较容易理解了，我们每天使用的git就是大量使用子命令的，如 git add xxx.jpg 这些。当子命令还可以继续套用子命令，子命令同时也拥有自己的参数。

　　基于命令行这样的特性，我们完全可以将命令行工具的使用规范通过YAML描述出来，现在一切皆可YAML。

　　这里我给出一个阿里云命令行工具的YAML定义，当然只是demo。如下：

　　name: aliyun2 version: "0.1.0" about: "cli for Alibaba Cloud" args:   - version:       short: v       long: version       takes_value: false       about: Display version subcommands:   - oss:       about: 对象存储       subcommands:         - cat:             about: cat文本文件             args:               - file:                   takes_value: true                   required: true                   about: 文件名称         - ls:             about: list文件   - ecs:       about: 云服务器       subcommands:         - SendFile:             about: send file         - AddTags:             about: add tags

　　可以看出，我首先定义了两个子命令：oss和ecs，然后oss子命令下我又定义了两个子命令：cat和ls。对于oss的cat子命令，我又添加了file这个参数，这样我就可以使用cat来查看oss上文本文件的内容。

　　有了这个命令行工具YAML规范定义后，我就可以调用clap-rs提供的命令行工具接口，生成对应的shell的提示脚本。

　　这个命令行提示的效果是不是比原先的要好多了?提示有了描述，选择子命令和参数的时候就简单多了。

　　四 为所有命令行工具写YAML

　　讲到这里，相信大家都明白了。无论这个工具是Java，Python，Node.js还是Rust编写的，首先定义好该工具的YAML规范，接下来开发人员根据该规范去编写代码，他可以选择他喜欢的语言，他喜欢的命令行解析器，然后实现对应的功能即可。没有代码提升，编写YAML文件不出错是非常难的，所以我做了一个JSON Schema[2]文件，在编写YAML文件时可以进行代码提示，做到编写命令行YAML规范文件更加简单。

　　接下来我们会基于该YAML文件，为各种shell生成对应的命令行提示脚本，如bash，zsh，fish和powershell，这样分开后，开发人员也不需要去处理那些他不清楚的命令行提示，或者找该编程语言对应的SDK来做命令行代码提示。如果没有怎么办?即便有了，生成的提示非常简单怎么办?毕竟命令行工具提示非常重要。

　　相信Node.js的开发者也不希望还要学习一下Rust和clap-rs，这样就太不了。因此我又编写了一个工具cli-completion[3], 其主要目的根据上面说的YAML文件帮你自动生成各种shell的命令行提示脚本。来看一下zsh的例子：

　　$ cli-completion --zsh commands/aliyun2.yaml > /usr/local/share/zsh/site-functions/_aliyun2 $ autoload -U compinit && compinit

　　再看一下oh-my-zsh的例子：

　　$ mkdir ~/.oh-my-zsh/custom/plugins/aliyun2  $ cli-completion --zsh aliyun2.yaml >  ~/.oh-my-zsh/custom/plugins/aliyun2/_aliyun2

　　通过这种方式，cli-completion可以为任何命令提供命令行提示。也就是说，以后，你只要编写命令行逻辑，关于命令行提示的问题，全部交给cli-completion帮你生成即可。当然考虑到用户体验，你可能需要在命令行工具中，将cli-completion生成的脚本，通过某一子命令，同步到客户端环境。

　　命令行的开发流程：YAML规范编写，命令行提示自动生成，开发人员下班前完成功能实现。

　　有同学可能会问，我能否基于YAML文件，并结合某一命令行解析框架，自动完成整个应用的骨架生成，这完全可以，开发人员只要实现一些函数即可，开发会更简单。我个人认为使用PicoCli这些框架自动生成代码，是完全没有问题的。

　　五 将cli-completion FaaS化

　　这个功能大家一年都未必用上两次，费时安装也挺麻烦的。现在不是到处都是FaaS，我们也可以尝试一下。首先cli-completion是用Rust编写的，所以可以用传统的方式编写Rust Cloud Lambda，然后部署到云服务上，另外也可以写一个Rust Web应用，如用actix-web，也非常简单。

　　这些都不够时髦，我们打算将cli-completion的代码WebAssembly化，然后以FaaS方式部署，这里我选择CloudFlare作为FaaS的运行平台。让我们来看一下Demo。

　　创建一个cli.yaml文件，如下：

　　name: cli1 version: "0.1.0" about: "CLI completion for bash, zsh, fish and powershell." args:   - help:       short: h       long: help       takes_value: false       about: Display this help

　　然后调用cli-completion的FaaS服务，就可以得到对应的命令行提示脚本代码。命令如下：

　　curl -H 'Content-Type: application/x-yaml' --data-binary "@cli.yaml" https://cli-completion.linux-china.workers.dev/completion/zsh

　　对比传统的cloud lambda或者cloud function，这种方式FaaS响应速度较快，这种服务调用次数非常少，基本就是每次请求都是冷启动，而WebAssembly这方面就非常有优势。

　　当然还有一个较大的原因：就是WebAssembly方式的FaaS，它较便宜。

　　题外话探讨一下cloudflare的WebAssmebly的实现，纯技术讨论，代码如下：

　　async function handleRequest(request) {     const { greet } = wasm_bindgen     await wasm_bindgen(wasm)     const greeting = greet()     return new Response(greeting, {status: 200}) }

　　上述代码中，wasm是一个WebAssembly.Module对象，它是从外部注入的，而不是开发者写的，是FaaS生成的。接下来就是从wasm_bindgen这个函数中获取wasm的导出函数，然后调用wasm_bindgen(wasm) 将greet函数和wasm module中的export函数进行关联，然后调用greet就会转到wasm module的调用。如果是这样的话，WebAssembly.Module其实是可以外部管理的，当有请求时，再和JavaScript的函数进行关联，这样就可以增加WebAssembly的响应。

　　六 总结

　　以后大家在写命令行工具时，不用再担心代码提示的问题了。在动手开发工具前，写一下YAML文件，整理和厘清一下你的思路，有哪些子命令，有哪些参数等，然后再基于该YAML文件进行开发，使用什么语言都没有关系，较后配合cli-completion完成命令行提示，你的命令行工具算是相当专业的了，至少从面子上看起来是的 :)

　　较后列出一些命令行应用涉及的至关重要的命令行解析器，方便大家后续参考：

　　Java：Picocli, JCommander, JOpt, kotlinx-cli, JLine, args4j

　　Node.js：Commander.js, clap.js, minimist, yargs[4]

　　Deno：yargs

　　Python：argparse, docopt, cli-args, clap

　　Golang：argparse, flaggy

　　Rust：clap-rs, pico-args, paw

　　Ruby：cmdparse, commander, GLI

　　C++：gflags, cli, docopt.cpp

　　整理的不全，欢迎大家补充 :)