現場で壊れないシェルスクリプト設計｜エラー処理とtrapで安定運用する書き方

この記事のポイント

・set -e と set -u でコマンド失敗・未定義変数を即検知できる
・trap でシグナル受信時・スクリプト終了時の後処理を自動実行できる
・一時ファイルの自動削除・エラーログ出力を trap に集約するのが定石
・EXIT シグナルを使えば「正常終了でも異常終了でも後処理」が保証される

#!/bin/bash
# 危険なスクリプト例（エラー処理なし）

mkdir /tmp/backup_work
cp /var/data/*.sql /tmp/backup_work/
gzip /tmp/backup_work/*.sql
scp /tmp/backup_work/*.gz user@backup-server:/backups/
rm -rf /tmp/backup_work

#!/bin/bash
set -e    # コマンドが0以外の終了ステータスを返したら即終了
set -u    # 未定義変数を参照しようとしたらエラーにする
set -o pipefail   # パイプライン内のいずれかのコマンドが失敗したら失敗扱いにする

# grep で「見つからない」は正常扱いにしたい場合
grep "pattern" /var/log/app.log || true

# コマンドの失敗を if で明示的に制御する場合
if ! cp /var/data/*.sql /tmp/backup_work/; then
    echo "ERROR: ファイルのコピーに失敗しました" >&2
    exit 1
fi

# 未定義の場合にデフォルト値を使う
BACKUP_DIR="${BACKUP_DIR:-/tmp/backup_work}"

# 未定義の場合にエラーメッセージを出して終了する
BACKUP_DIR="${BACKUP_DIR:?'BACKUP_DIR が設定されていません'}"

# 書式
trap '実行するコマンドまたは関数' シグナル名

# EXIT シグナル: スクリプトが終了するとき（正常・異常問わず）
trap 'cleanup' EXIT

# INT シグナル: Ctrl+C による割り込み
trap 'echo "中断されました"; cleanup' INT

# TERM シグナル: kill コマンドによる終了シグナル
trap 'echo "TERM シグナルを受信"; cleanup' TERM

# ERR シグナル: コマンドがエラー終了したとき（set -e と組み合わせて使う）
trap 'error_handler' ERR

#!/bin/bash
set -euo pipefail

# 一時ディレクトリ（スクリプト冒頭で定義）
WORK_DIR=""

# cleanup 関数: 正常終了・異常終了どちらでも実行される
cleanup() {
    local exit_code=$?
    echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') cleanup 開始 (exit_code=${exit_code})" >&2

    # 一時ディレクトリが存在する場合のみ削除
    if [[ -n "${WORK_DIR}" && -d "${WORK_DIR}" ]]; then
        rm -rf "${WORK_DIR}"
        echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') 一時ディレクトリを削除: ${WORK_DIR}" >&2
    fi

    exit "${exit_code}"
}

trap cleanup EXIT

# 一時ディレクトリを作成
WORK_DIR=$(mktemp -d)
echo "作業ディレクトリ: ${WORK_DIR}"

# ここから処理

error_handler() {
    local exit_code=$?
    local line_number=$1
    echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') ERROR: スクリプトが失敗しました" >&2
    echo "  終了ステータス: ${exit_code}" >&2
    echo "  失敗した行: ${line_number}" >&2
}

# ERR トラップで行番号を渡す
trap 'error_handler $LINENO' ERR

#!/bin/bash
# backup_db.sh — MySQL ダンプをリモートサーバーへ転送するバックアップスクリプト
# 作成: 2024-01-10 / bash 5.1 以上

set -euo pipefail

# ===== 設定 =====
DB_NAME="${DB_NAME:?'DB_NAME が設定されていません'}"
DB_USER="${DB_USER:-root}"
REMOTE_HOST="${REMOTE_HOST:?'REMOTE_HOST が設定されていません'}"
REMOTE_PATH="${REMOTE_PATH:-/backups}"
LOG_FILE="/var/log/backup_db.log"
LOCK_FILE="/var/run/backup_db.lock"

# ===== 変数初期化 =====
WORK_DIR=""
TIMESTAMP=$(date '+%Y%m%d_%H%M%S')
DUMP_FILE="${DB_NAME}_${TIMESTAMP}.sql.gz"

# ===== ログ出力関数 =====
log() {
    echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') $1" | tee -a "${LOG_FILE}"
}

log_error() {
    echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') ERROR: $1" | tee -a "${LOG_FILE}" >&2
}

# ===== エラーハンドラ =====
error_handler() {
    local exit_code=$?
    local line_number=$1
    log_error "スクリプトが失敗しました (line: ${line_number}, exit_code: ${exit_code})"
}

# ===== クリーンアップ関数 =====
cleanup() {
    local exit_code=$?

    # 一時ディレクトリを削除
    if [[ -n "${WORK_DIR}" && -d "${WORK_DIR}" ]]; then
        rm -rf "${WORK_DIR}"
        log "一時ディレクトリを削除: ${WORK_DIR}"
    fi

    # ロックファイルを削除
    if [[ -f "${LOCK_FILE}" ]]; then
        rm -f "${LOCK_FILE}"
        log "ロックファイルを削除: ${LOCK_FILE}"
    fi

    if [[ "${exit_code}" -eq 0 ]]; then
        log "バックアップ正常完了"
    else
        log_error "バックアップ異常終了 (exit_code=${exit_code})"
    fi

    exit "${exit_code}"
}

# ===== trap 設定 =====
trap 'error_handler $LINENO' ERR
trap cleanup EXIT
trap 'log "シグナルを受信しました (INT/TERM) — 中断処理中..."; exit 130' INT TERM

# ===== 二重起動防止 =====
if [[ -f "${LOCK_FILE}" ]]; then
    log_error "前回の処理がまだ実行中か、異常終了しました。${LOCK_FILE} を確認してください"
    exit 1
fi
touch "${LOCK_FILE}"

# ===== メイン処理 =====
log "バックアップ開始: DB=${DB_NAME}"

# 一時ディレクトリを作成
WORK_DIR=$(mktemp -d)
log "作業ディレクトリ: ${WORK_DIR}"

# MySQL ダンプ
log "mysqldump 実行中..."
mysqldump -u "${DB_USER}" "${DB_NAME}" | gzip > "${WORK_DIR}/${DUMP_FILE}"
log "ダンプ完了: ${DUMP_FILE} ($(du -sh "${WORK_DIR}/${DUMP_FILE}" | cut -f1))"

# リモートへ転送
log "SCP 転送開始: ${REMOTE_HOST}:${REMOTE_PATH}/"
scp "${WORK_DIR}/${DUMP_FILE}" "${REMOTE_HOST}:${REMOTE_PATH}/"
log "SCP 転送完了"

# 正常終了時のログ例（/var/log/backup_db.log）
2024-01-15 03:00:01 バックアップ開始: DB=production_db
2024-01-15 03:00:01 作業ディレクトリ: /tmp/tmp.aB3xK9
2024-01-15 03:00:01 mysqldump 実行中...
2024-01-15 03:00:08 ダンプ完了: production_db_20240115_030001.sql.gz (42M)
2024-01-15 03:00:08 SCP 転送開始: backup-server.example.com:/backups/
2024-01-15 03:00:23 SCP 転送完了
2024-01-15 03:00:23 一時ディレクトリを削除: /tmp/tmp.aB3xK9
2024-01-15 03:00:23 ロックファイルを削除: /var/run/backup_db.lock
2024-01-15 03:00:23 バックアップ正常完了

# mysqldump が失敗したときのログ例
2024-01-15 03:00:01 バックアップ開始: DB=production_db
2024-01-15 03:00:01 作業ディレクトリ: /tmp/tmp.mN7pQ2
2024-01-15 03:00:01 mysqldump 実行中...
2024-01-15 03:00:02 ERROR: スクリプトが失敗しました (line: 62, exit_code: 1)
2024-01-15 03:00:02 一時ディレクトリを削除: /tmp/tmp.mN7pQ2
2024-01-15 03:00:02 ロックファイルを削除: /var/run/backup_db.lock
2024-01-15 03:00:02 ERROR: バックアップ異常終了 (exit_code=1)

# cleanup 関数内のエラー時通知部分
cleanup() {
    local exit_code=$?

    # ...（一時ファイル削除等）...

    # 異常終了時のみメール送信
    if [[ "${exit_code}" -ne 0 ]]; then
        local subject="[ERROR] バックアップ失敗: ${DB_NAME} ($(hostname))"
        local body
        body=$(tail -20 "${LOG_FILE}")
        echo "${body}" | mail -s "${subject}" admin@example.com
    fi

    exit "${exit_code}"
}

# スクリプトの先頭（set -euo pipefail の直後）で設定
exec 2>>"${LOG_FILE}"

# または、stdout と stderr の両方をログファイルと端末に出力する
exec 1> >(tee -a "${LOG_FILE}")
exec 2>&1

# /etc/cron.d/backup_db
MAILTO=""

# 環境変数はここで設定する（スクリプト内で ${VAR:?} を使う場合に必要）
DB_NAME=production_db
DB_USER=dbbackup
REMOTE_HOST=backup-server.example.com

# 毎日 03:00 に実行
0 3 * * * root /usr/local/sbin/backup_db.sh