Linux tee 指令详解：从基础到高级用法

Linux tee 指令详解：从基础到高级用法

tee 是 Linux 系统中一个强大的命令行工具，用于从标准输入（stdin）读取数据，并同时将数据写入标准输出（stdout）和一个或多个指定文件。它在管道（pipe）操作中尤为有用，允许用户在处理数据流时保存中间结果。tee 的名称来源于其功能类似于管道系统中的 T 形接头（tee），将数据流“分流”到多个目标。tee 广泛应用于日志记录、数据处理、脚本自动化和调试场景。

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📚 什么是 tee 指令？

概述

tee 是一个 Linux 命令行工具，设计用于从标准输入读取数据，并将其同时输出到标准输出和一个或多个文件。它通常在管道操作中作为中间节点，允许用户在查看数据流的同时将其保存到文件中。tee 是 Linux/Unix 系统中的标准工具，预装于大多数发行版（如 Ubuntu、CentOS），是 shell 脚本和命令行工作流中的重要组成部分。

核心概念

• 标准输入（stdin）：tee 从管道或命令读取输入。
• 标准输出（stdout）：tee 将输入数据回显到终端。
• 文件输出：tee 将输入数据写入指定文件。
• 文件描述符：tee 主要操作 stdin（FD 0）和 stdout（FD 1），文件写入使用普通文件描述符。
• 管道集成：tee 常用于管道链中，连接前后命令。

核心特点

• 数据分流：同时输出到终端和文件。
• 多文件支持：可写入多个目标文件。
• 灵活性：支持覆盖或追加文件内容。
• 兼容性：适用于 Bash、Zsh 等 shell 环境。
• 自动化：在脚本中实现日志记录和数据捕获。

基本语法

tee [选项] [文件...]

常用选项

• -a：追加到文件，而不是覆盖。
• -i：忽略中断信号（如 Ctrl+C）。
• –help：显示帮助信息。
• –version：显示版本信息。

输入输出流程

• 输入：从 stdin 读取（通常通过管道 |）。
• 输出：
  • 写入指定的文件（覆盖或追加）。
  • 回显到 stdout（终端或下一个管道命令）。

注意事项

• 权限要求：写入文件需要相应权限，写入受限目录（如 /etc）需 sudo。
• 覆盖风险：默认覆盖目标文件，需用 -a 追加。
• 管道依赖：tee 通常与管道配合，无管道时需显式输入（如 echo）。
• 中断处理：Ctrl+C 默认终止 tee，可用 -i 忽略。
• 编码支持：确保终端和文件编码一致（如 UTF-8）。

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🔧 tee 的常见用途

应用场景

• 日志记录：实时查看命令输出并保存到日志文件。
• 数据处理：在管道链中保存中间结果。
• 调试分析：捕获命令输出以排查问题。
• 脚本自动化：构建复杂工作流，记录关键数据。
• 权限提升：结合 sudo 将输出写入受限文件。

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🛠️ 基础用法与示例

准备工作

以下示例假设运行在 Bash shell（如 Ubuntu 22.04 或 CentOS 8，当前时间为 2025-05-31 19:37 CST）。我们将使用常见命令（如 ls、echo、ps）演示 tee 的功能。假设当前目录为 /home/user。

示例 1：将输出保存到文件并显示

命令

ls -l | tee dir_list.txt
cat dir_list.txt

解释

• ls -l：列出当前目录的详细信息。
• |：将 stdout 传递给 tee。
• tee dir_list.txt：将输入同时写入 dir_list.txt 和终端。
• cat dir_list.txt：验证文件内容。

输出示例

• 终端：

  -rw-r--r-- 1 user user  123 May 31 19:00 file1.txt
  drwxr-xr-x 2 user user 4096 May 31 19:00 dir1
  -rw-r--r-- 1 user user  456 May 31 19:00 file2.txt
  

• dir_list.txt（同终端输出）：

  -rw-r--r-- 1 user user  123 May 31 19:00 file1.txt
  drwxr-xr-x 2 user user 4096 May 31 19:00 dir1
  -rw-r--r-- 1 user user  456 May 31 19:00 file2.txt
  

说明

• 文件不存在时自动创建。
• 默认覆盖 dir_list.txt。

示例 2：追加到文件

命令

echo "First entry" | tee -a log.txt
echo "Second entry" | tee -a log.txt
cat log.txt

解释

• -a：追加到 log.txt，不覆盖。
• 多次执行追加内容。

输出示例

• 终端（每次 echo）：

  First entry
  Second entry
  

• log.txt：

  First entry
  Second entry
  

示例 3：写入多个文件

命令

ps aux | tee file1.txt file2.txt
cat file1.txt
cat file2.txt

解释

• ps aux：列出所有进程。
• tee file1.txt file2.txt：将输入写入两个文件并显示。

输出示例

• 终端：

  user   12345  0.0  0.1 123456  7890 ?  Ss  19:00  0:00 /usr/bin/bash
  user   12346  0.0  0.2 456789 12345 ?  S   19:00  0:00 ps aux
  

• file1.txt 和 file2.txt（内容相同）：

  user   12345  0.0  0.1 123456  7890 ?  Ss  19:00  0:00 /usr/bin/bash
  user   12346  0.0  0.2 456789 12345 ?  S   19:00  0:00 ps aux
  

示例 4：结合管道继续处理

命令

ls -l | tee dir_list.txt | grep ".txt"

解释

• tee dir_list.txt：保存 ls -l 输出到文件并传递到 stdout。
• grep “.txt”：从 tee 的 stdout 过滤 .txt 文件。

输出示例

• 终端：

  -rw-r--r-- 1 user user  123 May 31 19:00 file1.txt
  -rw-r--r-- 1 user user  456 May 31 19:00 file2.txt
  

• dir_list.txt：

  -rw-r--r-- 1 user user  123 May 31 19:00 file1.txt
  drwxr-xr-x 2 user user 4096 May 31 19:00 dir1
  -rw-r--r-- 1 user user  456 May 31 19:00 file2.txt
  

示例 5：忽略中断信号

命令

echo "Processing..." | tee -i output.txt
# 按 Ctrl+C 中断
cat output.txt

解释

• -i：忽略中断信号（SIGINT，Ctrl+C）。
• 即使中断，tee 仍完成写入。

输出示例

• 终端：

  Processing...
  ^C
  

• output.txt：

  Processing...
  

示例 6：结合 sudo 写入受限文件

命令

ls -l | sudo tee /root/dir_list.txt
cat /root/dir_list.txt

解释

• sudo tee：以 root 权限写入 /root 目录。
• 管道允许非 root 用户的 ls 输出通过 tee 写入受限文件。

输出示例

• 终端（需 root 权限查看）：

  -rw-r--r-- 1 user user  123 May 31 19:00 file1.txt
  drwxr-xr-x 2 user user 4096 May 31 19:00 dir1
  -rw-r--r-- 1 user user  456 May 31 19:00 file2.txt
  

• /root/dir_list.txt（同上）。

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🚀 高级用法

概述

tee 的高级用法涉及复杂管道、文件描述符操作、脚本集成和错误处理，适合日志管理、数据处理和自动化场景。

🛡️ 1. 捕获 stderr 和 stdout

命令

ls /home/user /nonexistent 2>&1 | tee output.txt
cat output.txt

解释

• 2>&1：将 stderr（FD 2）重定向到 stdout（FD 1）。
• tee output.txt：捕获合并的 stdout 和 stderr。

输出示例

• 终端和 output.txt：

  /home/user:
  file1.txt  dir1  file2.txt
  
  ls: cannot access '/nonexistent': No such file or directory
  

补充

• 仅捕获 stderr：

  ls /home/user /nonexistent 2> >(tee error.txt)
  cat error.txt
  

  输出（error.txt）：

  ls: cannot access '/nonexistent': No such file or directory
  

🔍 2. 多重管道与 tee

命令

ps aux | tee ps_output.txt | grep "bash" | tee bash_output.txt
cat ps_output.txt
cat bash_output.txt

解释

• 第一个 tee：保存 ps aux 输出。
• grep “bash”：过滤包含 “bash” 的行。
• 第二个 tee：保存过滤结果。

输出示例

• ps_output.txt：

  user   12345  0.0  0.1 123456  7890 ?  Ss  19:00  0:00 /usr/bin/bash
  user   12346  0.0  0.2 456789 12345 ?  S   19:00  0:00 ps aux
  

• bash_output.txt：

  user   12345  0.0  0.1 123456  7890 ?  Ss  19:00  0:00 /usr/bin/bash
  

🔄 3. 动态日志记录

命令

TIMESTAMP=$(date '+%Y%m%d_%H%M%S')
top -b -n 1 | tee system_$TIMESTAMP.log
cat system_$TIMESTAMP.log

解释

• top -b -n 1：批处理模式运行一次 top。
• tee system_$TIMESTAMP.log：保存带时间戳的系统状态。

输出示例（system_20250531_193700.log）

top - 19:37:00 up 1:00,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 100 total,   1 running, 99 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si
...

用途

• 定期记录系统状态。

⚡ 4. 结合 Here Document

命令

tee config.txt << EOF
[app]
host=localhost
port=8080
EOF
cat config.txt

解释

• << EOF：Here Document 提供多行输入。
• tee config.txt：将输入写入文件并显示。

输出示例

• 终端和 config.txt：

  [app]
  host=localhost
  port=8080
  

🔐 5. 权限管理与 tee

命令

echo "test" | sudo tee -a /etc/test.conf
cat /etc/test.conf

解释

• sudo tee -a：以 root 权限追加到受限文件。
• 管道允许非 root 用户提供输入。

输出示例

• 终端和 /etc/test.conf：

  test
  

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⚠️ 使用 tee 时的注意事项

关键提示

• 覆盖风险：

  • 默认覆盖目标文件，需用 -a 追加。

• 权限要求：

  • 写入受限文件需 sudo tee：

    echo "data" | sudo tee /root/file.txt
    

• 管道依赖：

  • 无管道输入时，tee 等待 stdin（需 Ctrl+D 结束）。

• 中断处理：

  • Ctrl+C 默认终止，-i 可忽略。

• 性能影响：

  • 写入多个文件或大型数据可能增加 I/O 开销。

• 编码问题：

  • 确保终端和文件编码一致，避免乱码。

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🌟 高级技巧与实战案例

概述

以下是高级技巧和实战案例，展示 tee 在复杂场景中的应用。

🖥️ 案例 1：实时日志监控

脚本

#!/bin/bash
LOG_FILE=/var/log/monitor.log

# 监控系统状态
while true; do
    top -b -n 1 | tee -a "$LOG_FILE"
    sleep 5
done

解释

• top -b -n 1：每 5 秒捕获系统状态。
• tee -a：追加到日志并显示。
• 按 Ctrl+C 终止。

输出示例（monitor.log）

top - 19:37:00 up 1:00,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
...
top - 19:37:05 up 1:00,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
...

用途

• 实时监控并记录系统性能。

📦 案例 2：数据处理流水线

脚本

#!/bin/bash
INPUT_FILE=data.txt
INTERMEDIATE=intermediate.txt
OUTPUT_FILE=processed.txt

# 创建输入文件
echo -e "apple\nbanana\napple\ncherry" > "$INPUT_FILE"

# 处理数据
cat "$INPUT_FILE" | tee "$INTERMEDIATE" | grep -v "banana" | sort | uniq | tee "$OUTPUT_FILE"

# 显示结果
echo "Intermediate:"
cat "$INTERMEDIATE"
echo "Final Output:"
cat "$OUTPUT_FILE"

解释

• 保存中间结果（tee “$INTERMEDIATE”）。
• 过滤、排序、去重后保存最终结果。

输出示例

• intermediate.txt：

  apple
  banana
  apple
  cherry
  

• processed.txt：

  apple
  cherry
  

🔒 案例 3：错误日志分离

脚本

#!/bin/bash
LOG_FILE=/tmp/output.log
ERROR_LOG=/tmp/error.log

# 运行命令
ls /home/user /nonexistent 2> >(tee "$ERROR_LOG" >&2) | tee "$LOG_FILE"

# 显示结果
echo "Standard Output:"
cat "$LOG_FILE"
echo "Error Output:"
cat "$ERROR_LOG"

解释

• 2> >(…)：将 stderr 送入 tee，保存并显示。
• | tee：保存 stdout。

输出示例

• LOG_FILE：

  /home/user:
  file1.txt  dir1  file2.txt
  

• ERROR_LOG：

  ls: cannot access '/nonexistent': No such file or directory
  

📈 案例 4：动态配置文件生成

脚本

#!/bin/bash
CONFIG_FILE=/tmp/app.conf
TIMESTAMP=$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')

# 生成配置文件
tee "$CONFIG_FILE" << EOF
# Generated at $TIMESTAMP
[app]
host=localhost
port=8080
debug=true
EOF

# 显示结果
cat "$CONFIG_FILE"

解释

• 使用 Here Document 和 tee 创建配置文件。
• 包含时间戳。

输出示例（app.conf）

# Generated at 2025-05-31 19:37:00
[app]
host=localhost
port=8080
debug=true

🔧 案例 5：自动化备份监控

脚本

#!/bin/bash
BACKUP_DIR=/tmp/backup
LOG_FILE=/tmp/backup.log
ERROR_LOG=/tmp/backup_error.log
TIMESTAMP=$(date '+%Y%m%d_%H%M%S')

# 创建备份目录
mkdir -p "$BACKUP_DIR"

# 执行备份
tar -czf "$BACKUP_DIR/backup_$TIMESTAMP.tar.gz" /home/user 2> >(tee -a "$ERROR_LOG" >&2) | tee -a "$LOG_FILE"

# 检查错误
if [ -s "$ERROR_LOG" ]; then
    echo "Backup errors occurred, check $ERROR_LOG"
else
    echo "Backup completed, log in $LOG_FILE"
fi

加入 cron

crontab -e

添加任务

0 2 * * * /path/to/backup.sh

解释

• 备份 /home/user，分离 stdout 和 stderr。
• tee -a：追加日志。
• 每天凌晨 2 点执行。

输出示例

• LOG_FILE：

  home/user/file1.txt
  home/user/dir1
  home/user/file2.txt
  

• ERROR_LOG（若有错误）：

  tar: /home/user/restricted: Permission denied
  

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🔗 结合其他工具

概述

tee 常与其他工具结合，增强功能。

与 grep 结合

ls -l | tee dir_list.txt | grep ".txt"

解释

• 保存完整输出，过滤特定内容。

与 awk 结合

ps aux | tee ps_output.txt | awk '{print $1, $2}'

解释

• 保存进程信息，提取字段。

与 sudo 结合

echo "data" | sudo tee /root/file.txt

解释

• 写入受限文件。

与 cron 结合

0 0 * * * top -b -n 1 | tee -a /var/log/system_monitor.log

解释

• 定时记录系统状态。

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📝 总结

tee 是 Linux 中处理数据流的分流工具，通过从标准输入读取数据并同时写入文件和标准输出，提供了强大的日志记录和数据处理能力。

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