実践：バックアップスクリプト作成

このレッスンで学ぶこと

これまでに学んだシェルスクリプトの知識を総合して、実用的なバックアップスクリプトを作成します：

• 要件定義と設計
• 段階的な実装
• エラーハンドリングの実装
• テストとデバッグ

プロジェクトの要件

バックアップスクリプトの仕様

1. 基本機能

   • 指定されたディレクトリを圧縮してバックアップ
   • タイムスタンプ付きのファイル名
   • 古いバックアップの自動削除

2. オプション機能

   • 除外パターンの指定
   • バックアップ先の指定
   • 保持する世代数の設定
   • ドライラン機能

3. エラーハンドリング

   • 入力検証
   • 容量チェック
   • 権限チェック

ステップ1: 基本構造の作成

ステップ2: オプション解析の実装

#!/bin/bash

# グローバル変数
BACKUP_DIR="$DEFAULT_BACKUP_DIR"
KEEP_DAYS="$DEFAULT_KEEP_DAYS"
EXCLUDE_PATTERNS=()
DRY_RUN=false

# オプション解析
parse_options() {
    while getopts "d:k:e:nh" opt; do
        case $opt in
            d)
                BACKUP_DIR="$OPTARG"
                ;;
            k)
                if ! [[ "$OPTARG" =~ ^[0-9]+$ ]]; then
                    echo "エラー: -k オプションには数値を指定してください" >&2
                    exit 1
                fi
                KEEP_DAYS="$OPTARG"
                ;;
            e)
                EXCLUDE_PATTERNS+=("$OPTARG")
                ;;
            n)
                DRY_RUN=true
                ;;
            h)
                usage
                ;;
            \?)
                echo "エラー: 無効なオプション -$OPTARG" >&2
                usage
                ;;
        esac
    done
    
    shift $((OPTIND-1))
    
    # 引数の確認
    if [ $# -eq 0 ]; then
        echo "エラー: ソースディレクトリを指定してください" >&2
        usage
    fi
    
    SOURCE_DIR="$1"
}

ステップ3: バックアップ処理の実装

# 入力検証
validate_input() {
    # ソースディレクトリの存在確認
    if [ ! -d "$SOURCE_DIR" ]; then
        error "ソースディレクトリが存在しません: $SOURCE_DIR"
        exit 1
    fi
    
    # ソースディレクトリの読み取り権限確認
    if [ ! -r "$SOURCE_DIR" ]; then
        error "ソースディレクトリを読み取れません: $SOURCE_DIR"
        exit 1
    fi
    
    # バックアップ先ディレクトリの作成
    if [ "$DRY_RUN" = false ]; then
        if ! mkdir -p "$BACKUP_DIR"; then
            error "バックアップディレクトリを作成できません: $BACKUP_DIR"
            exit 1
        fi
    fi
}

# バックアップ実行
perform_backup() {
    local source_basename=$(basename "$SOURCE_DIR")
    local timestamp=$(date "$DATE_FORMAT")
    local backup_filename="${source_basename}_backup_${timestamp}.tar.gz"
    local backup_path="$BACKUP_DIR/$backup_filename"
    
    # 除外オプションの構築
    local exclude_opts=()
    for pattern in "${EXCLUDE_PATTERNS[@]}"; do
        exclude_opts+=("--exclude=$pattern")
    done
    
    log "バックアップを作成中: $backup_path"
    
    if [ "$DRY_RUN" = true ]; then
        log "[DRY RUN] 実行するコマンド:"
        echo "tar -czf \"$backup_path\" ${exclude_opts[@]} -C \"$(dirname "$SOURCE_DIR")\" \"$source_basename\""
    else
        if tar -czf "$backup_path" "${exclude_opts[@]}" -C "$(dirname "$SOURCE_DIR")" "$source_basename"; then
            log "バックアップ作成成功"
            local size=$(du -h "$backup_path" | cut -f1)
            log "バックアップサイズ: $size"
        else
            error "バックアップの作成に失敗しました"
            exit 1
        fi
    fi
}

ステップ4: 高度な機能の追加

進捗表示機能

# 進捗表示付きバックアップ
perform_backup_with_progress() {
    local source_size=$(du -sb "$SOURCE_DIR" | cut -f1)
    local source_size_mb=$((source_size / 1024 / 1024))
    
    log "ソースサイズ: ${source_size_mb}MB"
    
    # pv コマンドが利用可能な場合は進捗表示
    if command -v pv >/dev/null 2>&1; then
        tar -cf - "${exclude_opts[@]}" -C "$(dirname "$SOURCE_DIR")" "$basename" | \
            pv -s "$source_size" | \
            gzip > "$backup_path"
    else
        tar -czf "$backup_path" "${exclude_opts[@]}" -C "$(dirname "$SOURCE_DIR")" "$basename"
    fi
}

設定ファイル対応

# 設定ファイルの読み込み
load_config() {
    local config_file="$HOME/.backup.conf"
    
    if [ -f "$config_file" ]; then
        log "設定ファイルを読み込み: $config_file"
        source "$config_file"
    fi
}

# 設定ファイル例
cat > ~/.backup.conf << 'EOF'
# バックアップ設定
DEFAULT_BACKUP_DIR="/mnt/backup"
DEFAULT_KEEP_DAYS=30
DEFAULT_EXCLUDE_PATTERNS=(
    "*.tmp"
    "*.log"
    "*.cache"
    ".git"
    "node_modules"
)
EOF

テストスクリプトの作成

実装のポイント

エラーハンドリング

1. 入力検証

   • ディレクトリの存在確認
   • 権限チェック
   • パラメータの妥当性検証

2. エラー時の動作

   • 明確なエラーメッセージ
   • 適切な終了コード
   • クリーンアップ処理

パフォーマンス

1. 効率的な処理

   • 不要なファイルの除外
   • 圧縮レベルの調整
   • 並列処理の活用

2. リソース管理

   • ディスク容量チェック
   • メモリ使用量の考慮
   • 一時ファイルの管理

拡張性

1. モジュール化

   • 機能ごとの関数分割
   • 設定の外部化
   • プラグイン機構

2. カスタマイズ

   • 設定ファイル対応
   • フック機能
   • 出力形式の選択

まとめ

このレッスンでは、実用的なバックアップスクリプトの作成を通じて：

• 設計から実装まで: 要件定義から段階的な実装
• エラーハンドリング: 堅牢なスクリプトの作成
• テスト駆動開発: テストスクリプトによる品質保証
• 実践的な機能: オプション解析、進捗表示、設定ファイル

これらの技術は、他のシステム管理タスクにも応用できます。

次のステップ

次のレッスンでは、ログ監視と通知機能を持つスクリプトを作成し、リアルタイムなシステム監視について学びます。