44从零开始用Rust编写nginx，命令行参数的设计与解析及说明

wmproxy

wmproxy已用Rust实现http/https代理, socks5代理, 反向代理, 静态文件服务器，四层TCP/UDP转发，七层负载均衡，内网穿透，后续将实现websocket代理等，会将实现过程分享出来，感兴趣的可以一起造个轮子

项目地址

国内: https://gitee.com/tickbh/wmproxy

github: https://github.com/tickbh/wmproxy

设计目标

设置启动命令行参数方便在没有配置的情况下启动。

设计事项

当你在Linux终端上输入git --help时，你会看到这样的打印：

shell> git --help
usage: git [--version] [--help] [-C ] [-c =]
           [--exec-path[=]] [--html-path] [--man-path] [--info-path]
           [-p | --paginate | --no-pager] [--no-replace-objects] [--bare]
           [--git-dir=] [--work-tree=] [--namespace=]
           <command> []
 
These are common Git commands used in various situations:
 
start a working area (see also: git help tutorial)
   clone      Clone a repository into a new directory
   init       Create an empty Git repository or reinitialize an existing one
...... 

Git程序支持一长串参数。我们以它为例来讨论程序的参数应该是什么样的。

为了给用户给予一个良好的命令行界面，程序的参数处理部分应该支持以下功能：

• 接受参数的选项
• 不带任何参数的标志/开关
• 长名称（以双连字符开头，如--paginate）和短名称（以单连字符开头，如-p）
• 友好的帮助信息--help
• 子命令（如git add）

通过命令行我们可以执行程序中的非常多的功能，也就是命令行让程序可以在无需GUI的情况下拥有无限丰富的功能。

RUST中的命令行解析

在这里以bpaf来举例，也是本项目中选择的命令行解析库，相对来说他支持宏的同时也支持比较丰富的程序中的组合，也拥有较多的demo可以参考如何使用：

use bpaf::{short, Bpaf, Parser};
use std::path::PathBuf;
 
#[derive(Debug, Clone, Bpaf)]
#[bpaf(options, version)]
#[allow(dead_code)]
struct Opts {
    /// 是否开始调试模式
    #[bpaf(short, long)]
    debug: bool,
    /// 这是一个注释,将被忽略
    #[bpaf(external(verbose))]
    verbose: usize,
    /// 设置速度, 拥有默认速度
    #[bpaf(argument("SPEED"), fallback(42.0), display_fallback)]
    speed: f64,
    /// 输出目录
    output: PathBuf,
 
    /// 将检测必须为正数
    #[bpaf(guard(positive, "must be positive"), fallback(1))]
    nb_cars: u32,
    files_to_process: Vec,
}
 
fn verbose() -> impl Parser<usize> {
    // number of occurrences of the v/verbose flag capped at 3
    short('v')
        .long("verbose")
        .help("启动verbose模式\n根据输入的v的个数来判定等级\n可以 -v -v -v 或者 -vvv")
        .req_flag(())
        .many()
        .map(|xs| xs.len())
        .guard(|&x| x <= 3, "最多仅能输入三个v")
}
 
fn positive(input: &u32) -> bool {
    *input > 1
}
 
fn main() {
    println!("{:#?}", opts().run());
}

通过启动打印--help信息可知cargo run --example arg -- --help

PS D:\my\wmproxy> cargo run --example arg -- --help
   Compiling wmproxy v0.2.5 (D:\my\wmproxy)
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1.12s
     Running `target\debug\examples\arg.exe --help`
Usage: arg.exe [-d] [-v]... [--speed=SPEED] --output=ARG [--nb-cars=ARG] [--files-to-process=ARG]...
 
Available options:
    -d, --debug        是否开始调试模式
    -v, --verbose      启动verbose模式 根据输入的v的个数来判定等级 可以 -v -v -v 或者 -vvv        
        --speed=SPEED  设置速度, 拥有默认速度
                       [default: 42]
        --output=ARG   输出目录
        --nb-cars=ARG  将检测必须为正数
        --files-to-process=ARG
    -h, --help         Prints help information
    -V, --version      Prints version information

我们可以通过简单的配置来拥有较完整的命令行的模式的支持，包括默认参数fallback，及完整的help信息。

rust中还有其它较为知名的解析库，图片来源于网上，可根据项目的需要进行相应的选择。

命令行参数

该项目选择用的是子命令的模式

• wmproxy run 启动命令
• wmproxy start 启动命令, 但在后台运行
• wmproxy stop 关闭命令
• wmproxy reload 进行重载配置
• wmproxy check 检查配置是否正确
• wmproxy proxy 代理及内网穿透相关功能
• wmproxy file-server 启动文件服务器
• wmproxy reverse-proxy 启动负载均衡服务器
• wmproxy ws-proxy Websocket协议转发相关
• wmproxy version 打印当前版本号

wmproxy run

通过命令wmproxy run --help可以得到

Usage: wmproxy.exe run -c=ARG [--pidfile=ARG] [--control=ARG] [--disable-stdout] [--disable-control]
[-v] [--default-level=ARG]
 
Available options:
    -c, --config=ARG         配置文件路径
        --pidfile=ARG        写入进程id文件
        --control=ARG        输入控制台的监听地址
                             [default: 127.0.0.1:8837]
        --disable-stdout     禁用默认输出
        --disable-control    禁用控制微端
    -v, --verbose            是否显示更多日志
        --default-level=ARG  设置默认等级
    -h, --help               Prints help information

通过配置文件启动程序如：

wmproxy run -c config/reverse.toml

wmproxy start

通过命令wmproxy start --help可以得到

Usage: wmproxy.exe start -c=ARG [--pidfile=ARG] [--control=ARG] [--disable-stdout] [--disable-control]
[-v] [--default-level=ARG]
 
Available options:
    -c, --config=ARG         配置文件路径
        --pidfile=ARG        写入进程id文件
        --control=ARG        输入控制台的监听地址
                             [default: 127.0.0.1:8837]
        --disable-stdout     禁用默认输出
        --disable-control    禁用控制微端
    -v, --verbose            是否显示更多日志
        --default-level=ARG  设置默认等级
    -h, --help               Prints help information

通过配置文件启动程序，我们通过观察可以得知参数与run一模一样，差别是该参数将后台启动。
示例如：

wmproxy start -c config/reverse.toml

wmproxy stop

通过命令wmproxy stop --help可以得到

Usage: wmproxy.exe stop [-c=ARG] [-p=ARG] [-u=ARG] [--control=ARG] [--disable-stdout] [--disable-control
] [-v] [--default-level=ARG]
 
Available options:
    -c, --config=ARG         配置文件路径
    -p, --pidfile=ARG        写入进程id文件
    -u, --url=ARG            控制微端地址
        --control=ARG        输入控制台的监听地址
                             [default: 127.0.0.1:8837]
        --disable-stdout     禁用默认输出
        --disable-control    禁用控制微端
    -v, --verbose            是否显示更多日志
        --default-level=ARG  设置默认等级
    -h, --help               Prints help information

此处我们通过三种方式将其关闭，一种是配置文件，一种是pid文件，一种是控制微端的url。
示例如：

wmproxy stop -c config/reverse.toml
或者
wmproxy stop -p wmproxy.pid
或者
wmproxy stop -u http://127.0.0.1:8837

wmproxy reload

通过命令wmproxy reload --help可以得到

Usage: wmproxy.exe reload [-c=ARG] [-u=ARG] [--control=ARG] [--disable-stdout] [--disable-control] [-v
] [--default-level=ARG]
 
Available options:
    -c, --config=ARG         配置文件路径
    -u, --url=ARG            控制微端地址
        --control=ARG        输入控制台的监听地址
                             [default: 127.0.0.1:8837]
        --disable-stdout     禁用默认输出
        --disable-control    禁用控制微端

此处我们通过三种方式将其重载，一种是配置文件，一种是控制微端的url。
示例如：

wmproxy reload -c config/reverse.toml
或者
wmproxy reload -u http://127.0.0.1:8837

wmproxy proxy

代理类相对参数比较复杂
通过命令wmproxy proxy --help可以得到

Usage: wmproxy.exe proxy [-b=ARG] [--flag=ARG] [--mode=ARG] [-S=ARG] [--user=ARG] [--pass=ARG] [--udp-bind
=ARG] [--map-http-bind=ARG] [--map-https-bind=ARG] [--map-tcp-bind=ARG] [--map-proxy-bind=ARG] [--map-cert
=ARG] [--map-key=ARG] [--center] [--ts] [--tc] [--two-way-tls] [--domain=ARG] [--cert=ARG] [--key=ARG
] [--mappings=ARG]... [--control=ARG] [--disable-stdout] [--disable-control] [-v] [--default-level=ARG
]
 
代理类, 一个代理类启动一种类型的代理
    -b, --bind-addr=ARG       代理绑定端口地址
                              [default: 127.0.0.1:8090]
        --flag=ARG            代理种类, 如http https socks5
        --mode=ARG            启动程序类型
    -S, --server=ARG          连接代理服务端地址
        --user=ARG            用于socks验证及中心服务器验证
        --pass=ARG            用于socks验证及中心服务器验证
        --udp-bind=ARG        udp的绑定地址
        --map-http-bind=ARG   内网http的映射地址
        --map-https-bind=ARG  内网https的映射地址
        --map-tcp-bind=ARG    内网tcp的映射地址
        --map-proxy-bind=ARG  内网代理的映射地址
        --map-cert=ARG        内网映射的证书cert
        --map-key=ARG         内网映射的证书key
        --center              是否启用协议转发
        --ts                  连接服务端是否启用tls
        --tc                  接收客户端是否启用tls
        --two-way-tls         双向认证是否启用
        --domain=ARG          tls证书所用的域名
        --cert=ARG            公开的证书公钥文件
        --key=ARG             隐私的证书私钥文件
        --mappings=ARG
 
Available options:
        --control=ARG         输入控制台的监听地址
                              [default: 127.0.0.1:8837]
        --disable-stdout      禁用默认输出
        --disable-control     禁用控制微端
    -v, --verbose             是否显示更多日志
        --default-level=ARG   设置默认等级
    -h, --help                Prints help information

如果仅仅启动代理功能可以

wmproxy proxy -b="127.0.0.1:8090"
或者
wmproxy proxy -b "127.0.0.1:8090"

即可启动8090开始的http/https/socks5代理

wmproxy file-server

启动文件服务
通过命令wmproxy file-server --help可以得到

Usage: wmproxy.exe file-server [-r=ARG] [-l=ARG] [-d=ARG] [-b] [--access-log=ARG] [--control=ARG] [--disable-stdout
] [--disable-control] [-v] [--default-level=ARG]
 
Available options:
    -r, --root=ARG           静态文件根目录路径
    -l, --listen=ARG         监听地址
                             [default: 127.0.0.1:80]
    -d, --domain=ARG         域名地址
    -b, --browse             是否支持目录
        --access-log=ARG     访问日志放的位置如"logs/access.log trace"
        --control=ARG        输入控制台的监听地址
                             [default: 127.0.0.1:8837]
        --disable-stdout     禁用默认输出
        --disable-control    禁用控制微端
    -v, --verbose            是否显示更多日志
        --default-level=ARG  设置默认等级
    -h, --help               Prints help information

如果仅仅启动代理功能可以

wmproxy file-server
或者
wmproxy file-server -l :8080 -r "d:/my/wmproxy"

即可启动文件服务器对其服务。

wmproxy reverse-proxy

启动负载均衡服务
通过命令wmproxy reverse-proxy --help可以得到

Usage: wmproxy.exe reverse-proxy [-f=ARG] -t=ARG [-H=ARG]... [--access-log=ARG] [--tls] [--control=ARG
] [--disable-stdout] [--disable-control] [-v] [--default-level=ARG]
 
Available options:
    -f, --from=ARG           负载均衡来源地址
                             [default: 127.0.0.1:80]
    -t, --to=ARG             负载均衡映射地址
    -H, --header=ARG         头部信息修改如 "proxy x-forward-for {client_ip}"
        --access-log=ARG     访问日志放的位置如"logs/access.log trace"
        --tls                是否映射到https上
        --control=ARG        输入控制台的监听地址
                             [default: 127.0.0.1:8837]
        --disable-stdout     禁用默认输出
        --disable-control    禁用控制微端
    -v, --verbose            是否显示更多日志
        --default-level=ARG  设置默认等级
    -h, --help               Prints help information

需要配置从源目标到目标的信息，可以配置header等相应的信息。

wmproxy reverse-proxy
或者
wmproxy reverse-proxy -t :8080

即可启动负载均衡服务对其服务。

wmproxy ws-proxy

启动websocket协议转发服务
通过命令wmproxy ws-proxy --help可以得到

Usage: wmproxy.exe ws-proxy [-f=ARG] -t=ARG [--access-log=ARG] --mode= [--ws]
[--control=ARG] [--disable-stdout] [--disable-control] [-v] [--default-level=ARG]
 
Available options:
    -f, --from=ARG           负载均衡来源地址
                             [default: 127.0.0.1:80]
    -t, --to=ARG             负载均衡映射地址
        --access-log=ARG     访问日志放的位置如"logs/access.log trace"
        --mode=  当前代理的模式
        --domain=ARG         当前域名
        --ws                 是否支持websocket
        --control=ARG        输入控制台的监听地址
                             [default: 127.0.0.1:8837]

模式中

• ws2tcp 指websocket的流量转成tcp
• tcp2ws 指tcp的流量转成websocket
• tcp2wss 指tcp的流量转成websocket tls流量

# 将流量通过ws转成tcp
wmproxy ws-proxy -t :8082 --mode ws2tcp
或者
# 将流量通过tcp转成ws
wmproxy ws-proxy -t :8099 --mode tcp2ws

即可启动websocket的流量。

wmproxy version

打印当前软件的版本号

小结

好的命令行可以执行更强大的功能，也能让人更好的理解你的程序，这需要有一个好的帮助系统，也需要有一个强大的解析能力。此章讲述了命令行的执行功能，希望可以帮助到你的使用。

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