Shell编程规范与变量

前言

之前讲过一些关于自动化运维的操作,比如批量装机、计划任务等操作,那么想要真正的做到自动化运维,主要还是看shell脚本的配置。

一、关于Shell脚本

在了解shell脚本之前,我们先回顾一下什么是shell
Shell是一个命令解释器,它在操作系统的最外层,负责直接与用户进行对话,把用户的输入解释给操作系统,并处理各种各样的操作系统的输出结果,输出到屏幕反馈给用户。这种对话方式可是交互也可以是非交互式的,我们所输入的命令计算机是不识别的,这时就需要一种程序来帮助我们进行翻译,变成计算机能识别的二进制程序,同时又把计算机生成的结果返回给我们。

1.什么是Shell脚本

shell脚本就是将要执行的命令按顺序保存到一个文本文件,给该文件可执行权限,然后通过这个程序文件去执行时,我们就说这个程序为shell脚本或shell,它可以结合各种shell控制语句以完成更复杂的操作

2.Shell脚本应用场景及作用

2.1.Shell脚本应用场景
重复性操作
交互性任务
批量事务处理
服务运行状态监控
定时任务执行
2.2.Shell的作用
自动化完成软件的安装部署,如安装部署LAMP架构服务
自动化完成系统的管理,如批量添加用户
自动化完成备份,如数据库定时备份
自动化的分析处理,如网站访问量

常见的 shell解释器程序有很多种,使用不同的 Shell时,其内部指令、命令行提示符等方面会存在一些区别。
通过/etc/shells文件可以了解当前系统所支持的Shell 脚本种类。

[root@localhost ~]# cat /etc/shells 
/bin/sh                     #是bash命令的软链接(已经被/bin/bash所替换)
/bin/bash                   #基准于GNU的框架下发展出的shell
/sbin/nologin               #这个shell可以让用户无法登录主机,可以限制某些用户通过shell登陆系统
/usr/bin/sh                 #已经被bash所替换
/usr/bin/bash               #centos和redhat系统默认使用bash shell
/usr/sbin/nologin           #这个shell可以让用户无法登录主机,可以限制某些用户通过shell登陆系统
/bin/tcsh                   #csh的增强版,与csh完全兼容整合了csh,提供更多的功能
/bin/csh                    #已经被/bin/bash所替换

nologin是centos版本问题,比如7.4能看到,7.6看不到却并不代表没有,只是隐藏了
**bash ( /bin/bash)**是目前大多数Linux版本采用的默认Shell

3.Shell脚本的构成

第一行为"#! /bin/bash" ,脚本申明(默认解释器)︰表示此行以下的代码语句是通过/bin/bash程序来执行。还有其他类型的解释器,比如#! /usr/bin/python、#! /usr/bin/expect
注释信息:以"#”开头的语句表示为注释信息,被注释的语句在脚本运行时不会被执行可执行语句:如echo命令,用于输出""之间的字符串

4.创建Shell程序的步骤

第一步:创建一个包含命令和控制结构的文件。

第二步:修改这个文件的权限使它可以执行
使用chmod +x test.sh

第三步:检测语法错误

第四步:执行./test.sh

5.执行脚本文件

方法一:脚本文件路径(绝对路径与相对路径,必须给执行权限)

[root@localhost home]# vim 1.sh
#! /bin/bash
cd /home/
echo "当前所在目录:"                 #echo可以输出“”中的内容
pwd
echo "当前目录下的内容:"
ls
[root@localhost home]# chmod +x 1.sh
[root@localhost home]# ./1.sh         #相对路径
[root@localhost home]# /root/1.sh     #绝对路径

方法二:sh、bash脚本文件路径(可以没有执行权限)

[root@localhost home]# vim 1.sh
[root@localhost home]# sh 1.sh       
[root@localhost home]# bash 1.sh    

方法三:source脚本文件路径(可以没有执行权限)

[root@localhost home]# vim 1.sh
[root@localhost home]# source 1.sh           

在这里插入图片描述

6.重定向与管道操作

1.交互式硬件设备:
标准输入:从该设备接收用户输入的数据
标准输出:通过该设备向用户输出数据
标准错误:通过该设备报告执行出错信息

类型设备文件文件描述编号默认设备
标准输入/dev/stdin0键盘
标准输出/dev/stdout1显示器
标准错误输出/dev/stderr2显示器
[root@localhost ~]# echo "123456" > key.txt
[root@localhost ~]# cat key.txt 
123456
[root@localhost ~]# passwd --stdin zhangsan < key.txt
更改用户 zhangsan 的密码 。
passwd:所有的身份验证令牌已经成功更新。

2.重定向操作

类型操作符用途
重定向输入<从指定的文件读取数据,而不是从键盘输入
重定向输出>将输出结果保存到指定的文件(覆盖原有内容)
>>将输出结果追加到指定的文件尾部
标准错误输出2>将错误信息保存到指定的文件(覆盖原有内容)
2>>将错误追加到指定的文件中
混合输出&>将标准输出、标准错误的内容保存到同一个文件中
[root@localhost ~]# echo "qqq" > test.txt
[root@localhost ~]# cat test.txt 
qqq
[root@localhost ~]# echo "qwe" > test.txt 
[root@localhost ~]# cat test.txt 
qwe
[root@localhost ~]# echo "qqq" >> test.txt 
[root@localhost ~]# cat test.txt 
qwe
qqq

3.重定向与管道操作
管道操作符号“|”
将左侧的命令输出结果,作为右侧命令的处理对象

[root@localhost ~]# rpm -qa | grep httpd       #只显示httpd相关文件
httpd-2.4.6-97.el7.centos.x86_64
httpd-tools-2.4.6-97.el7.centos.x86_64

二、Shell变量

1.变量的作用

用来存放系统和用户需要使用的特定参数(值)
变量名:使用固定的名称,由系统预设或用户定义
变量值:能够根据用户设置、系统环境的变化而变化

2.变量的类型

自定义变量:由用户自己定义、修改和使用
特殊变量:环境变量,只读变量,位置变量,预定义变量

自定义变量
[root@localhost ~]# a=Python
[root@localhost ~]# v=2.1.11
[root@localhost ~]# echo $a $v
Python 2.1.11

2.1.1.环境变量:
环境变量指的是出于运行需要,由Linux系统提前创建的一类变量,主要用于设置用户的工作环境,包括用户宿主目录、命令查找路径、用户当前目录、登录终端等。
环境变量的值由Linux系统自动维护,会随着用户状态的改变而改变。
使用env命令可以查看到当前工作环境下的环境变量。
在这里插入图片描述
2.1.2.只读变量
shell变量中有一种特殊情况,一经设定,其值是不可改变的,这种变量被称为只读变量。
在创建变量的时候可将其设置为只读属性,也可以将已存在的变量设置为只读属性,只读变量主要用于变量值不允许被修改的情况只读变量不可以改变值也不可以被删除

[root@localhost ~]# b=123
[root@localhost ~]# readonly b
[root@localhost ~]# echo $b
123
[root@localhost ~]# b=1234
-bash: b: 只读变量
[root@localhost ~]# unset b                     #取消定义
-bash: unset: b: 无法反设定: 只读 variable

2.1.3.位置变量
当执行命令行操作时,第一个字段表示命令名或脚本程序名,其余的字符串参数按照从左到右的顺序依次赋值给位置变量。
位置变量也称为位置参数,使用$1、$2、$3、…、$9表示
命令或脚本本身的名称使用“$0"表示

[root@localhost ~]# vim user.sh
#!/bin/bash
useradd $1
echo $2 | passwd --stdin $1
[root@localhost ~]# chmod +x user.sh
[root@localhost ~]# sh user.sh wangwu 123
更改用户 wangwu 的密码 。
passwd:所有的身份验证令牌已经成功更新。

2.1.4.预定义变量
预定义变量是由 Bash 程序预先定义好的一类特殊变量,用户只能使用预定义变量,而不能创建新的预定义变量,也不能直接为预定义变量赋值。预定义变量使用"$"符号和另一个符号组合表示
$#:表示命令行中位置参数的个数。

$*:表示所有位置参数的内容,这些内容当做一个整体

$@:表示列出所有位置参数,但是是以单个的形式的列出

$?:表示前一条命令执行后的返回状态,返回值为0表示执行正确,返回任何非0值均表示执行出现异常。

$0:表示当前执行的脚本或程序的名称

$$:表示返回当前进程的进程号

$ !:返回最后一个后台进程的进程号

[root@localhost ~]# cat ydy.sh
#! /bin/bash
echo $1
echo "当前脚本名称为$0"
echo "当前脚本的第一个参数$1"
echo "当前脚本的第二个参数$2"
echo "当前脚本一共有$#个参数"

2.1.5.自定义变量
整数变量的运算
expr 变量1 运算符 变量2 [运算符变量3]

常用运算符
加法运算:+
减法运算:-
乘法运算:*
除法运算:/
求模(取余)运算:%

[root@localhost ~]# expr 1 + 1
2
[root@localhost ~]# expr 8 \* 4
32
[root@localhost ~]# expr 8 / 4
2
[root@localhost ~]# expr 8 % 3
2

3.自定义变量赋值时单引号、双引号、反撇号

3.1.双引号(")
双引号主要起界定字符串的作用,特别是当要赋值的内容中包含空格时,必须以双引号括起来;其他情况下双引号通常可以省略
(1)当内容中有空格
(2)当以变量的值进行赋值

[root@localhost ~]# v=1
[root@localhost ~]# p="httpd $v"
[root@localhost ~]# echo $p
httpd 1

3.2.单引号(’)

当要赋值的内容中包含$、"、\等具有特殊含义的字符时,应使用单引号括起来。
在单引号的范围内,将无法引用其他变量的值,任何字符均作为普通字符看待。
输入什么就显示什么但赋值内容中包含单引号(')时,需使用\'符号进行转义,以免冲突。
[root@localhost ~]# c=123
[root@localhost ~]# echo "$c"
123
[root@localhost ~]# echo '$c'
$c

3.3.反撇号( ')
反撇号主要用于命令替换,允许将执行某个命令的屏幕输出结果赋值给变量。
反撇号括起来的范围内必须是能够执行的命令行,否则将会出错

[root@localhost ~]# ls -lh `which useradd`
-rwxr-x---. 1 root root 116K 116 2016 /usr/sbin/useradd

使用反撇号难以在一行命令中实现嵌套命令替换操作,这时可以改用"$()"来代替反撇号操作,以解决嵌套的问题

[root@localhost ~]# rpm -qc $(rpm -qf $(which useradd))
/etc/default/useradd
/etc/login.defs

4.交互式定义变量(read)

除了上述赋值操作以外,还可以使用Bash 的内置命令read_来给变量赋值。
用来提示用户输入信息,从而实现简单的交互过程。执行时将从标准输入设备(键盘)读入一行内容,并以空格为分隔符,将读入的各字段依次赋值给指定的变量(多余的内容赋值给最后一个变量)。
若指定的变量只有一个,则将整行内容赋值给此变量。

[root@localhost ~]# read qq
tx                                 #等待用户输入,把输入的值赋予qq变量
[root@localhost ~]# echo $qq
tx

-p 提示用户的信息
-n定义字符数
-s不显示用户输入的内容,常用于输入密码read -s -p “input your password:” pass
-t定义超时时间,超过多长时间没输自动退出

[root@localhost ~]# read -s -p "密码:" mima
密码:[root@localhost ~]# echo $mima
123

总结

bash ( /bin/bash)是目前大多数Linux版本采用的默认Shell
编写脚本需要用vim编辑器,第一行必须为#! /bin/bash,脚本申明(默认解释器)︰表示此行以下的代码语句是通过/bin/bash程序来执行
编写完脚本不管用什么方法执行脚本,建议直接施加执行权限
主要还是需要理解各个符号代表的含义及用途,shell脚本真正熟练之后能够提升很大的工作效率

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