当涉及文件解析或者数据预处理时，你首先想到的编程语言是什么？
Python、R、Java等编程语言会出现在脑海里。
当然，这些高级编程语言功能强大，通常我们只需要几十行代码就可以实现我们的目标。
但是，Linux Shell这么强大的工具似乎被很多开发者遗忘了。
因为它的语法相对落后，而且线上教程不那么直观，社区也不是特别完善。所以，很多有开发者会首先想到利用Linux Shell进行数据处理。
在本文中，我将带你了解Shell命令在某些情况下到底有多么强大，更重要的是，你可以轻松学习，并且能够在日常的小需求中使用它。
本文主要围绕awk进行讲解，或许很多同学用过或者了解过awk。因此，在这里就简单的概括一下。
AWK 是一种处理文本文件的语言，是一个强大的文本分析工具。
之所以叫 AWK 是因为其取了三位创始人 Alfred Aho，Peter Weinberger, 和 Brian Kernighan 的 Family Name 的首字符。
分隔符
分隔符是在数据处理过程中经常会接触到的一类问题，csv、日志文件，会都会涉及各种各样的分隔符。
在处理数据过程中就需要对这些分隔符进行分割、替换，以便于数据的处理和分析。
举个例子，假如我有一份csv数据，是以逗号作为分隔符，
index,col1,col2,col3 1,5,6,7 2,a,b,c 3,uu,vv,ww
现在我需要把逗号修改为tab，可以用下方命令：
awk '{$1=$1}1' FS="," OFS="\t" file4.csv > file4.txt
下面看一下输出结果，
index col1 col2 col3 1 5 6 7 2 a b c 3 uu vv ww
如果使用编程语言，此时你需要打开IDE，新建项目，编写代码。如果使用Linux Shell，只需要打开终端命令行即可。
现在让我们深入研究语法本身，解释一下上述命令的作用：
{$1=$1}1：重置缓冲区FS=","：原始分隔符OFS="\t"：新的分隔符
然后，你只需要指定输入文件和输出文件即可！
相对于编程语言，Shell命令最酷的地方是，它通常预装在您的PC上，你无需担心设置环境，安装软件包（例如python pandas软件包）的麻烦。
转置
为了说明问题，假设你有以下文件：
item1 item2 item3 item4
为了使它们垂直显示，你只需要一行代码：
awk '{for(i=1;i<=NF;i++){print $i}}' file5.txt > file5_new.txt
输出结果：
item1 item2 item3 item4
这个awk命令的作用是，对于每一行（在此输入文件中，我们只有一行），在列上进行遍历，从索引i = 1（第一列）开始，以索引i = NF，NF结束 是awk中的特殊变量，代表每行的长度。
因此，上面的命令简单地说，对于列中的每个item，我们将其一一打印出来，每个item将占据整行，这使我们能够在这里实现自己的目标。
然后您可能会问，如果我有一个垂直输出，但我希望水平显示，您能撤消操作吗？当然！
cat file5_new.txt | tr '\n' ' ' | awk '{$1=$1}1' FS=" " OFS="\t" > file5_restore.txt
来看一下结果：
item1 item2 item3 item4
对这个命令的一些解释，我们首先使用cat读取文件，然后使用tr命令将每一行的换行符替换为空格，这就可以实现我们的目标。
awk基本用法
通过前面的示例，已经清楚了awk的强大之处，下面通过一个非常经典的任务，来指导你了解awk命令的基本语法。
假设你有一个如下文件：
index col2 col3 col4 i1 John 56 male i2 Mary 34 female i3 Frank 23 male i4 Chris 58 female
我想知道col3的总和，可以在一行代码中实现吗？
这很有用，因为在现实生活中，输入文件可能有100万行，而不是示例中简单的4行。
awk 'BEGIN{FS="\t";count=0}{if(NR>1){count+=$3}}END{print count}' file6.txt #输出 171
下面，介绍一下awk常用的标识符，这样就能够很清楚的了解上述命令的原理：
BEGIN：在开始处理每一行之前执行MAIN：在处理每一行过程中执行END：在结束每一行的处理之后执行FS：输入文件的分隔符OFS：输出文件的分隔符NR：行号NF：每一行的长度
awk逐行处理文件，但是它将在处理每一行之前可以在BEGIN中执行某些操作，并在完成处理每一行后执行一些操作。此属性使我们能够轻松地计算均值或总和。
因此，针对上述问题，当我们初始化一个计数变量并将其值累加到最后时，我们可以打印出最终的计数或将其取平均值以获得均值。
这样一来，我们将发现仅使用awk就可以在Linux Shell中完成许多任务。
为什么使用Linux Shell
目前，Python可以以更结构化的格式解决大多数任务的事实，为什么我们需要学习Shell命令？
答案是，Shell具有如下独特的优势：
- 在Python中，我们需要处理变量，在内存中处理了数十个变量，然后，获得了所需的输出。但是在Shell中，我们处理的对象是文件，这使得，你只需要几行代码就可以完成成千上万文件的处理。
- Shell命令允许你执行跨语言任务，或将多个Python，R甚至Matlab脚本粘合在一起作为元脚本。
- 在某些情况下，Shell命令比其他脚本语言更方便。
- Linux系统普遍存在于云计算平台，不需要经过任何额外配置
结语
开发过程中，首先应该清晰的认识到我们的目标是完成任务，而不是“炫技”。
解决一个问题可以寻找出很多不同的方法，但是如果在忙碌的工作中选取出最有效的方法，提升效率，这需要作为开发者的我们认真考虑的。
处理文件和数据过程中，使用Shell一行代码就可以实现其他语言几十行才能完成的任务，何乐而不为呢？
