Linux Shell 多執行緒程式設計：以 FIFO + read 控制並發數的實戰範本

Bash 原生不支援多執行緒，但可利用「具名管道 (FIFO) + read -u 信號量」模擬固定並發數的工作池。本文提供生產級範本，適用於 SSH 批次巡檢、Ping 掃描、API 並發請求等 I/O 密集型任務。

核心原理

1. 建立 FIFO：mkfifo /tmp/$$.fifo。
2. 開啟檔案描述符 (FD) 6 讀寫 FIFO：exec 6<>/tmp/$$.fifo。
3. 向 FD 6 寫入 N 個換行符 (Token)，代表可用並發槽位。
4. 每個子任務啟動前 read -u6 取走一個 Token (槽位滿則阻塞)。
5. 子任務結束後 echo >&6 歸還 Token。
6. wait 等待所有背景子任務完成。

通用範本 parallel.sh

#!/bin/bash
# 使用方式: parallel.sh 並發數 任務清單檔
# 任務清單: 每行一個參數 (如 IP、URL、主機名)

set -euo pipefail

MAX_JOBS=${1:-10}
TASK_FILE=${2:-/dev/stdin}

TMP_FIFO="/tmp/$$.fifo"
mkfifo "$TMP_FIFO"
exec 6<>"$TMP_FIFO"
rm -f "$TMP_FIFO"

# 初始化 Token 池
for ((i=0; i&6
done

task_func() {
    local arg=$1
    # ===== 在此處實作實際任務 =====
    # 範例: ssh 檢查
    ssh -o ConnectTimeout=5 -o BatchMode=yes "$arg" "hostname && uptime"
    # ================================
}

# 讀取任務清單並發派
while IFS= read -r arg; do
    [[ -z "$arg" ]] && continue
    read -u6          # 取 Token (阻塞直到有空槽)
    {
        task_func "$arg"
        echo >&6      # 歸還 Token
    } &
done < "$TASK_FILE"

wait                  # 等待所有背景任務
exec 6>&-             # 關閉 FD 6
echo "所有任務完成"

使用範例

# 1. 建立目標清單
cat > hosts.txt <