10.《Bioinformatics Data Skills》之Unix Pipe

Unix Pipe作为Unix模块化的核心,兼具速度与美学。它与输出流重定向的区别在于,输出流重定向是将程序的输出内容保存在文件,而管道的作用是将一个程序的输出作为另一个程序的输入(标准错误还是会打印在屏幕上,fig.1)。

Figure 1 管道原理示意图

内存读写的速度远高于磁盘读写,所以程序运行速度的瓶颈通常会来源于文件的读写。使用管道可以提高运行速度,节约磁盘空间。

管道示例

以一个简单的例子来说明,这里有一个FASTQ文件(如下图)

cat tb1.fasta
>gi|385663969|gb|JQ900508.1| Zea mays subsp. mexicana isolate IS9 teosinte branched 1 (tb1) gene, complete cds
GCCAGGACCTAGAGAGGGGAGCGTGGAGAGGGCATCAGGGGGCCTTGGAGTCCCATCAGTAAAGCACATG
TTTCCTTTCTGTGATTCCTCAAGCCCCATGGACTTACCGCTTTACCAACAACTGCAGCTAAGCCCGTCTT
CCCCAAAGACGGACCAATCCAGCAGCTTCTACTGCTAYCCATGCTCCCCTCCCTTCGCCGCCGCCGACGC
CAGCTTTCCCCTCAGCTACCAGATCGGTAGTGCCGCGGCCGCCGACGCCACCCCTCCACAAGCCGTGATC
AACTCGCCGGACCTGCCGGTGCAGGCGCTGATGGACCACGCGCCGGCGCCGGCTACGGCTACAGAGCTGG
GCGCCTGCGCCAGTGGTGCAGAAGGATCCGGCGCCAGCCTCGACAGGGCGGCTGCCGCGGCGAGGAAAGA
CCGGCACAGCAAGATATGCACCGCCGGCGGGATGAGGGACCGCCGGATGCGGCTCTCCCTTGACGTCGCG
CGCAAATTCTTCGCGCTGCAGGACATGCTTGGCTTCGACAAGGCAAGCAAGACGGTACAGTGGCTCCTCA
ACACGTCCAAGTCCGCCATCCAGGAGATCATGGCCGACGACGCGTCTTCGGAGTGCGTGGAGGACGGCTC
CAGCAGCCTCTCCGTCGACGGCAAGCACAACCCGGCAGAGCAGCTGGGAGGAGGAGGAGATCAGAAGCCC
AAGGGTAATTGCCGCGGCGAGGGGAAGAAGCCGGCCAAGGCAAGTAAGGCGGCGGCCACCCCGAAGCCGC
CAAGAAAATCGGCCAATAACGCACACCAGGTCCCCGACAAGGAGACGAGGGCGAAAGCGAGGGAGAGGGC
GAGGGAGCGGACCAAGGAGAAGCACCGGATGCGCTGGGTAAAGCTTGCTTCAGCAATTGACGTGGAGGCG
GCGGCTGCCTCGGGGCCGAGCGACAGGCCGAGCTCGAACAATTTGAGCCACCACTCATCGTTGTCCATGA
ACATGCCGTGTGCTGCCGCTGAATTGGAGGAGAGGGAGAGGTGTTCATCAGCTCTCAGCAATAGATCAGC
AGGTAGGATGCAAGAAATCACAGGGGCGAGCGACGTGGTCCTGGGCTTTGGCAACGGAGGAGGAGGATAC
GGCGACGGCGGCGGCAACTACTACTGCCAAGAGCAATGGGAACTCGGTGGAGTCGTCTTTCAGCAGAACT
CACGCTTCTACTGAACACTACGGGCGCACTAGGTACTAGAACTACTCTTTCGACTTACATCTATCTCCTT
TCCCTCAACGTGAGCTTCTCAATAATTTGCTGTCTTAATCTATGCGTGTGTTTCTCTTTCTAGACTTCGT
AATTGGCTGTGTGACGATGAACTAAGTTTGGTCATCGCATGATGATGTATTATAGCTAGCTAGCATGCAC
TGTGGCGTTGATTCAATAATGGAATTAATCGGTGTCGTCGATTTGGTGATTTCCGAACTGAATCTCTGTG
ATGAACGAGATCAAACAGTATCCGCCGGTGACGGACGTTCATTACTATTGGCAAGCAAAGCAAGTACTAA
TGTAATTCAGCTGTTTGATGACAGAATGAAAAAAATGTTGAAGGCTGAAGCTATAACATGCTGAAAGAGA
GGCTTTTGCTAGGTAAAAGTCTAGCTCACAAGGTCAATTCCATGATGCCGTTTGTATGCATGTTAAAATC
TGCACCTAATGGCGCGGCTTTATATAGTCTTATAATTCATGGATCAAACATGCCGATC

我们可以通过以下命令来搜索非碱基的字母:

grep -v "^>" tb1.fasta | \
grep --color -i "[^ACTG]"
# CCCCAAAGACGGACCAATCCAGCAGCTTCTACTGCTAYCCATGCTCCCCTCCCTTCGCCGCCGCCGACGC

注:

  1. 我们找到的一行包含字母“Y”,它也是一个IUPAC标准字符代表C或者T。
  2. grep作为常用的文本匹配命令。引号里面是待匹配的正则表达式(加引号是一个好习惯,否则>会被程序理解为重定向);
  3. 第一行中:^>代表以">"开头的行,-v表示反向匹配,意思是在tbl.fasta里面寻找非">"开头的文本;
  4. \只是为了换行,来提高可读性
  5. 第二行中:--color对匹配结果加颜色,更醒目,-i代表不区分大小写(ignore case),[^ACTC]^是取非的意思,意思是不区分大小写地匹配包含非ACTG字符的行。

结合管道与重定向

  1. 有时候我们需要将程序的标准错误信息存储为log文件,可以结合管道与重定向:
    program1 inputfile 2> program1.err | program2 2> program2.err > result.txt
  2. 如果我们想结合标准输出和标准出错来查找某一信息(例如错误),可以将标准出错重定向到标准输出:
    program inputfile 2>&1 | grep "error"
    如果想将标准出错信息同时重定向到文件中可以采用下面的方式(见解释):
    program inputfile > result.txt 2>&1

使用tee命令在管道中重定向

有时候我们采用管道来连接不同的程序,但是出于程序调试或者存储重要结果等不同的目的我们同时也想要保存中间结果。我们可以中管道中追加tee命令来达到目的:
program1 inputfile | tee intermediatefile.txt | program2 > result.txt

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,826评论 6 506
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,968评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,234评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,562评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,611评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,482评论 1 302
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,271评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,166评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,608评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,814评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,926评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,644评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,249评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,866评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,991评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,063评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,871评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容