Clojure：在REPL上实现一个简单的shell（二）

前文再续，书接上一回……

话说上次我们已经实现了一个简单的骨架，它包括一个挂在REPL上面的钩子函数（ask函数）和入口函数（shell函数）。关于ask和shell，具体请参考这里。

首先为了显得更正式点，我们对shell函数作了一点小的修改：

(defn shell[& p]

  (let [prompt (if (empty? p)

                 "myShell"

                 (first p))

        exit-cmd #{"8" "88" "quit" "q" "Q" "bye"}]

    (loop [cmd (ask prompt)]

      (if (exit-cmd cmd)

        (println "get out!")

        (do 

          (exec cmd)

          (recur (ask prompt)))))))

跟上一篇的代码对比，我们主要修改/增加了退出命令，现在只要在我们的shell中输入（"8" "88" "quit" "q" "Q" "bye"）中的任意一个都会退出shell（*也许有人注意到我们没包括“exit”，因为“exit”在很多系统里面都是系统命令）。

今天我们试着实现执行函数“exec”，exec的签名是“(exec cmd)”。exec函数所接受的输入都是字符串，这种输入的字符串有几种可能性，下面列出几种可能性以及我们希望看到的执行结果：

字符串代表了系统命令 - 执行系统命令并返回执行结果
字符串代表了一个完整的合法的Clojure形式（Clojure Form） - 进行Clojure求值并返回求值结果
字符串代表了一个不完整的Clojure形式 - shell将像REPL一样继续请求输入直到完成一个完整的Clojure形式
既不是系统命令也不是合法的Clojure形式 - 报错

因此简单地，下面是它的代码：



在解读上面的代码之前，先简单说明一下两个关键的使用到的Clojure函数：

read-string：读入一个字符串并解释，如果这个字符串是合法的Clojure形式则返回解释好的对象，否则报错。返回的对象可由求值函数（eval）进行求值；
clojure.java.shell/sh：clojure.java.shell包里的sh函数根据（以字符串形式）传入的指令和指令参数，通过调用Runtime.exec()创建子进程来执行外部命令。
关于这两个函数更具体的说明请参考相关文档。为了不那么啰嗦，下面描述按照有效代码一行行解释：

第13行：使用read-string来尝试获得Clojure对象。但是如果函数判断读入的是对象未完成输入就会抛出“java.lang.RuntimeException: java.lang.Exception: EOF while reading”异常，这就是为什么我们将代码放进try/catch块里面
第14行，对返回的对象进行求值。如果求值成功则说明用户输入是合法的Clojure形式，我们在求值成功后打印求值结果
第15行，捕捉异常。如果在之前两步里抛出了异常，有两种情况：
用户输入Clojure形式但是不完整，这个异常的报错消息是“EOF while reading”
用户输入完整，这又分两种情况：
用户输入的是一个外部命令调用
用户输入的是合法、完整的Clojure形式，但是返回对象在当前空间不存在（*通常是read-string返回一个符号，但是该符号在当前空间没有对应的对象因此会导致求值失败）

第16~19行，一旦遇到“EOF while reading”异常，我们会要求用户继续输入，并将输入拼接起来作为新的输入调用exec
第21~24行，否则我们先假设输入是外部命令调用，于是使用sh函数进行调用，并打印调用结果
第25~最后行，如果外部调用抛出异常，则打印这个异常，并且额外地打印之前求值（eval）所抛出的异常
这里我们狡猾地利用了异常捕获机制，并先假设用户输入是Clojure代码、不是的话再假设输入是外部命令调用，如果两个假设都不济的话就利用捕获到的异常来做进一步的处理。

加载以上代码之后，现在只要在REPL中输入“(shell)”，就可以使用我们这个简单的shell了。经过一些简单的测试，发现它还是暂时符合我们“简单shell”的要求的，但是由于没时间做充分测试，因此bug是在所难免的吧，如有同学发现的话麻烦请告知。

同时，这个shell主要有以下几个不足的地方：

受限于Java对外部程序调用的限制，如果外部命令是交互式，则不能成功实现交互，这使得这个shell的用处大打折扣
sh函数的使用方式是“Clojure化”的，和平时使用shell命令的方式不一样，例如在shell中的“ls -al”，使用sh调用必须是(sh "ls" "-al")，因此我们的代码必须做进一步改进
因为sh在运行完毕后才返回结果，因此对于外部运行时间比较长的调用，用户不能实时观察到运行状态，这也使得这个shell的用处大打折扣
平常的系统中shell（这里指真正的shell如bash或者cmd）有内建命令，我们的程序不能“直接”使用内建命令，例如平时我们使用“dir”就直接敲“dir”就行了，但是使用sh的话就得用“(clojure.java.shell/sh "cmd" "/c" "dir")”，这个缺陷又使得我们的shell显得用处不大
综上所述，我们的shell基本上是没有什么实际用途的（至少到目前来说是这样的）。或许它最大的用途就是让我们学习和熟悉Clojure吧。如果有机会，也许后面还会继续深化改进这个shell吧（虽然看到它还能有什么实际用途 -_-|||）。。。。。