面试题：Bash中cut命令在动态文本处理场景下的优化应用

Question

在一个实时更新的系统监控日志文件`monitor.log`中，内容格式为'时间戳 进程ID 进程状态 CPU使用率 内存使用率'，如'1697030400 1234 running 50% 30%'。现在要求编写一个Bash脚本，使用`cut`命令以及其他合适命令，实时监控内存使用率超过80%的进程，当检测到这样的进程时，将其进程ID、时间戳和内存使用率记录到`high_mem_usage.log`文件中，并给出脚本优化思路以减少资源消耗。

Answer 1

#!/bin/bash

while true; do
    grep -oE '[0-9]+\s+[0-9]+\s+\S+\s+[0-9]+%\s+([89][0-9]%|100%)' monitor.log | \
    cut -d ' ' -f 2,1,5 >> high_mem_usage.log
    sleep 1
done

脚本优化思路

1. 减少文件I/O操作：目前脚本每次检测到符合条件的进程就追加写入文件，可考虑先在内存中缓存符合条件的数据，比如使用数组。当缓存达到一定数量（例如100条）或者经过一段时间（例如10秒），再批量写入文件。这样可以减少文件I/O的频率，降低系统资源消耗。
2. 优化grep命令：grep命令目前是在整个日志文件中搜索，若日志文件很大，效率较低。可以结合tail -f命令只监控日志文件新增的内容，这样可以避免重复搜索已经处理过的日志行。例如：tail -f monitor.log | grep -oE '[0-9]+\s+[0-9]+\s+\S+\s+[0-9]+%\s+([89][0-9]%|100%)' 。
3. 减少不必要的命令执行：cut命令每次执行也会消耗一定资源，可以在grep的正则表达式匹配时，直接提取需要的字段，避免使用cut。例如：grep -oE '([0-9]+\s+[0-9]+\s+\S+\s+[0-9]+%\s+([89][0-9]%|100%))' monitor.log，然后对匹配到的内容进行适当处理获取对应字段。