Bash ist die beliebteste Shell und wird häufig im Bereich der Computerprogrammierung, aber auch in der Data Science und im Machine Learning eingesetzt. Hier erfährst Du alles, was du über Bash wissen musst: Funktionsweise, Nutzen, Vorteile, Ausbildung...
Um Menschen die Möglichkeit zu geben, mit Computern zu interagieren, haben Computeringenieure schon in den Anfängen der Computertechnik eine „Shell“ für Computer entwickelt. Eine der populärsten ist Bash: Bourne-Again Shell.
Was ist Bash ?
Bash wurde von der Free Software Foundation (FSF) als Teil des GNU-Projekts entwickelt und ist in der Open-Source-Gemeinde sehr bekannt. Sie ist heute die am häufigsten verwendete UNIX-Shell, da sie zusammen mit Linux verbreitet wird.
Es ist also ein Computertool das man kennen und beherrschen sollte. Es ist sowohl eine Shell als auch eine Programmiersprache.
Bash wird von verschiedenen Terminals ausgeführt, z. B. GNOME Terminal oder Konsole unter Linux und iTerm2 unter macOS. Wenn du ein Terminal startest, auf dem die Bash-Shell ausgeführt wird, erscheint ein „Prompt“. Dabei handelt es sich um ein Symbol. Normalerweise ist dieses Symbol das Dollarzeichen: „$“. Dieser „Prompt“ zeigt an, dass die Shell auf eine Befehlseingabe wartet.
Bash ist also eine Anwendung, deren Hauptfunktion darin besteht, andere Anwendungen, die auf demselben System installiert sind, in Form von Befehlen auszuführen.
Um zu lernen, wie man die Bash benutzt, muss man auch die Befehle lernen, die auf dem Betriebssystem, auf dem sie läuft, verwendet werden.
Bash-Befehle auf Linux und Unix
Unter Linux und Unix werden die meisten Befehle standardmäßig in Systemverzeichnissen wie /usr/bin und /bin gespeichert.
Sobald man der Bash einen Befehl gibt, sucht sie ein bestimmtes Verzeichnis auf dem System, um zu überprüfen, ob der Befehl existiert. Ist dies der Fall, führt er ihn aus.
Darüber hinaus ist auch die Bash selbst ein Befehl. Normalerweise ist dies der Befehl, der standardmäßig ausgeführt wird, wenn man ein Terminalfenster oder eine Textkonsole öffnet.
Einige Befehle sind direkt Teil der Bash. Die meisten von ihnen sind spezifisch für das Scripting in der Bash, aber einige sind universell. Dies ist der Fall bei „cd“ für „change directory“ (Verzeichnis wechseln).
Wie aktiviert man Bash ?
Die meisten modernen Linux- und Unix-Distributionen bieten standardmäßig eine Bash-Shell an, da Bash sehr bekannt ist und viele praktische Funktionen bietet, die andere Shells nicht haben.
Einige Systeme verwenden jedoch standardmäßig eine andere Shell. Um herauszufinden, ob du die Bash-Shell verwendest, kannst du den Befehl „echo“ mit einer speziellen Variablen verwenden, die den Namen des laufenden Prozesses darstellt.
Wenn du Bash nicht verwendest, es aber gerne tun würdest, kannst du diese Shell einfach von deinem Software-Center, deinem Software-Verzeichnis oder deinem Ports-Tree herunterladen und installieren. Du kannst auch Chocolatey unter Windows oder Homebrew unter macOS verwenden.
Wozu dient Bash ?
Die Bash ist eine vielseitige Schnittstelle für Deinen Computer. Sie wird nicht nur von Serveradministratoren und Programmierern verwendet.
Diese Shell kann als Desktop, Textverarbeitungsprogramm, Bildbearbeitungsprogramm und vieles mehr verwendet werden. Manche Leute benutzen Bash mehr als sie ihre Desktop-Anwendungen.
Tatsächlich gibt es Hunderte von Bash-Befehlen für Linux und Unix, und ihre Vielfalt ist grenzenlos. So ist es z. B. möglich, die Größe von Fotos zu ändern oder sie zu beschneiden, ohne sie überhaupt in einem Viewer oder einem Schnittprogramm zu öffnen.
Mit den Befehlen „ogg123“ und „mpg321“ kann man Musik abspielen. Mit dem Befehl „sox“ kannst du eine Audiodatei umwandeln.
Mit dem Befehl „ffmpeg“ werden Videos bearbeitet, während mit den Befehlen „emacs“ und „vim“ Text bearbeitet werden kann.
Die Befehle „pine“ und „mutt“ werden zum Abrufen von E-Mails verwendet, während der Befehl „elinks“ zum Surfen im Internet dient. Alle diese Bash-Befehle können auf dem System oder im Softwareverzeichnis gefunden werden.
Was sind die Vorteile vcn Bash ?
Es gibt andere Shells, die genauso leistungsfähig sind wie die Bash. Diese fügt jedoch einige praktische Funktionen hinzu, wie z. B. doppelte eckige Klammern, die die Syntax vereinfachen.
Allerdings sind diese doppelten eckigen Klammern nur in der Bash enthalten und nicht POSIX-kompatibel. Dies kann zu Kompatibilitätsproblemen auf Systemen führen, auf denen Bash nicht läuft. Die Software ist jedoch frei und Open Source und kann daher auf jedem System installiert werden.
Bash Scripting
Die Beliebtheit von Bash hängt mit seiner Leistungsfähigkeit zusammen. Dieses Shell ist nämlich „skriptfähig“. Alles, was manuell in die Bash eingegeben werden kann, kann auch in einer Volltextdatei aufgelistet und von der Bash gestartet werden.
Anstatt Stunden damit zu verbringen, hunderte von Befehlen manuell auszuführen, ist es also möglich, diese Befehle zu skripten und den Computer sie ausführen zu lassen. Und da Linux fast vollständig auf der Bash-Shell basiert, kann unter Linux fast alles geskriptet werden.
Dies bietet viele Möglichkeiten zur Automatisierung. Linux-Benutzer sparen durch das Scripting viel Zeit, da sie ihre eigenen Arbeitsabläufe automatisieren können.
Bash in der Data Science
In der Data Science sind Python und R häufig verwendete Programmiersprachen. Sie fungieren als Datenmikroskope, mit denen man die Daten bis ins kleinste Detail erforschen kann.
Wenn man die Daten, mit denen man arbeitet, jedoch noch nicht gut kennt, ist dieser mikroskopische Ansatz nicht angemessen. Es ist besser, ein „Vergrößerungsglas“ zu verwenden, das die Daten nur aus der Nähe betrachtet. Dies ist die Rolle der Bash in der Datenwissenschaft.
Das Bash-Scripting ermöglicht es, Operationen mit weniger Befehlen als in Python auszuführen, und viele der in der Bash verfügbaren Linux-Befehle sind effizienter als die Implementierungen, die in einem Python-Shell-Skript vorgenommen werden können.
Diese Befehle sind auf allen POSIX-konformen Betriebssystemen verfügbar, einschließlich Linux und macOS. Diese Portabilität erweist sich als sehr nützlich für die Arbeit in Umgebungen wie Cloud-Rechnerinstanzen oder HPC.
Generell ist das Bash-Scripting sehr nützlich, um Datenpipelines zu erstellen. Deshalb ist es ein unverzichtbares Werkzeug für Data Scientists.
Bash im Machine Learning
Machine Learning bietet viele Möglichkeiten, insbesondere für Prognosen oder Vorhersagen. Dazu müssen jedoch zahlreiche Daten gesammelt und aufbereitet und anschließend mathematische Modelle auf der Grundlage dieser Daten erstellt werden.
Es gibt viele Tools, mit denen man diese Aufgaben erledigen kann, aber eine Shell wie Bash erweist sich als besonders praktisch. Einer der größten Vorteile ist die Übertragbarkeit zwischen verschiedenen Betriebssystemen wie Linux, macOS und Windows.
Wo kann man Bash lernen ?
Wie Du vielleicht schon bemerkt hast, ist Bash ein unverzichtbares Werkzeug für Data Science und Machine Learning, da es dir hilft, wertvolle Zeit bei der Sammlung, Aufbereitung und Analyse von Daten zu sparen.
Um zu lernen, wie man dieses Werkzeug beherrscht, kannst du dich an DataScientest wenden. Wir bieten zahlreiche Schulungen für Berufe im Bereich Data Science an, und Bash gehört zu den gelehrten Konzepten.
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Die Bash-Shell wird in diesem Kurs als Teil des Programmiermoduls verwendet. In diesem Modell lernst du auch, wie man mit der Programmiersprache Python umgeht.
Wenn Du bereits Data Scientist bist und deine Fähigkeiten erweitern möchtest, bieten wir auch einen Machine Learning Engineer-Kurs an. In diesem Kurs lernst du, wie man APIs zur Isolierung von Machine-Learning-Prozessen entwickelt, wie man den Einsatz von Prozessen und Datenpipelines automatisiert und wie man Machine-Learning-Pipelines in Produktion bringt.
Auch hier steht Bash auf dem Lehrplan des Moduls „Programmieren“ dieses Kurses, ebenso wie die fortgeschrittene Sprache Python, Linux und virtuelle Umgebungen. Du wirst also lernen, diese Shell bis ins kleinste Detail zu beherrschen.
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