Shell编程之免交互的Here Document与Expect

Shell Here Document 指南：原理、用法与实战

原创已于 2022-05-11 17:16:54 修改 · 257 阅读

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#linux #云计算

于 2022-05-09 13:40:43 首次发布

本文详细介绍了Shell脚本中的Here Document概念，包括其语法格式、注意事项和实际应用场景。Here Document允许在脚本中直接输入多行文本，常用于命令行输出、文件内容重定向、变量替换等。文中还展示了如何使用Here Document创建yum源，以及通过expect实现SSH无密码登录等自动化操作。此外，还提到了如何关闭变量替换和处理多行注释。

Here Document概述

使用I/O重定向的方式将命令列表提供给交互式程序或命令
标准输入的一种替代品，可以帮助脚本开发人员不必使用临时文件来构建输入信息，而是直接就地生产出一个文件并用作命令的标准输入。

免交互语法格式

  命令 <<标记
  …
  …
  …
  标记

PS：标记要前后（上下）一致
特殊字符“ << ”在标记和命令之前，这样做的目的是将命令块的输出重定向到程序或命令的 stdin。

标记的选择要确保不会出现在其他地方，避免出现混淆。
两个标记之间的内容被当做是一个文件并用作“命令”的标准输入。另外 Here Document 也可以与非交互式程序和命令一起使用。

Here Document使用注意事项

标记可以使用任意合法字符
结尾的标记一定要顶格写，前面不能有任何字符
结尾的标记后面也不能有任何字符（包括空格）
开头标记前后的空格会被省略掉

实际案例

可以直接把要输入的命令行输出

cat <<EOF ——直接把输入的从命令行输出
> 你好
> hello
> EOF
cat <<EOF
你好
hello
EOF

把想要重定向的文件内容，重定向到文件中

cat > name <<EOF ——输入的保存到文件中
> zhangsan
> lisi
> EOF
cat name
zhangsan
lisi

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追加的输入保存到文件中

cat >> users <<EOF
> wangsan
> zhangsi
> liwu
> jia
> yi
> bing
> ding
> EOF
cat users
wangsan
zhangsi
liwu
jia
yi
bing
ding

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创建yum源

cat > local.repo <<EOF
> [local]
> name=local   ——仓库名称
> baseurl=file:///mnt   ——指定URL，访问路径为光盘挂载目录
其中：//表示本地访问页面的方式 ； /mnt:是根目录下访问挂载点mount [ 这个mnt是个挂载点，是个绝对路径，所以可以修改，通过df -h查看挂载点所在 ]
> enabled=1   ——开启此yum源，此为默认想，可省略
> gpgcheck=0   ——不验证软件包的签名
> EOF

cat local.repo
[local]
name=local
baseurl=file:///mnt
enabled=1
gpgcheck=0

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格式2：

tee命令

tee local1.repo <<EOF ——和cat >local.repo <<EOF一个意思。

用途的说明
在执行Linux命令时，我们可以把输出重定向到文件中，比如 ls >a.txt，

这时我们就不能看到输出了，如果我们既想把输出保存到文件中，又想在屏幕上看到输出内容，就可以使用tee命令了。

tee命令读取标准输入，把这些内容同时输出到标准输出和（多个）文件中，tee命令可以重定向标准输出到多个文件。

要注意的是：在使用管道线时，前一个命令的标准错误输出不会被tee读取。

tee常用参数

格式：tee
只输出到标准输出，因为没有指定文件嘛。

通过 read 命令接收输入并打印,输入值是两个 EOF 标记之间的部分，也就是“10”，这将作为变量 a 的值。

read a <<EOF
> 100
> EOF
echo $a
100

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通过 passwd 给用户设置密码

passwd dart <<EOF
> 123456
> 123456
> EOF
更改用户 dart 的密码 。
新的 密码：无效的密码： 密码少于 8 个字符
重新输入新的 密码：passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。

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变量设定（支持变量替换）

在写入文件时要先将变量替换成实际值，在结合 cat 命令完成写入

aa=$(cat <<EOF   ——变量替换
> $a
> EOF
> )
echo $aa
100

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支持变量替换

在写入文件时会先将变量替换成实际值，再结合cat命令完成写入
#!/bin/bash
doc_file="ky19.txt"
i="ky19 dart"
cat >$doc_file <<EOF
this is kgc $i
EOF

在这里插入图片描述

整体赋值给一个变量，通过 echo 命令将变量值打印出来

#!/bin/bash
ivar="Great! Beautiful!"
myvar=$(cat <<EOF   ——将Here Document 整体赋值给变量
This is Line 1.
That are Sun,Moon and Stars.
$ivar   ——输出时会进行变量替换
EOF
)
echo $myvar

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格式控制

关闭变量替换的功能

关闭变量替换的功能，按照字符原本的样子输出，不做任何修改或替换。

实际案例

关闭变量替换（单引号‘ ’）

a=$(cat <<'EOF'
> 20
> $a
> EOF
> )
echo $aa
20 $a
echo $a
100

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对标记加单引号，即可关闭变量替换

#!/bin/bash
i="ky19 class"
kgc=$(cat <<'EOF'  #对标记加单引号，即可关闭变量替换     
$i
EOF
)

echo $kgc

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去掉每行之前的 TAB 字符

在第一行的标记前面加‘-’，这个表示要抑制各行首 TAB 的作用。
  vim tab.sh   ——写一个脚本测试抑制tab键输出

#!/bin/bash
cat <<EOF
		hello world
EOF

cat <<-EOF
		hello world
EOF

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多行注释

Bash 的默认注释是“#”，该注释方法只支持单行注释，在 Shell 脚本的工作中，“#”右侧的任何字符串，bash 都会将其忽略。
Here Document 的引入解决了多行注释的问题。:”代表什么都不做的空命令。中间标记区域的内容不会被执行，会被bash 忽略掉，因此可达到批量注释的效果。

示例

#!/bin/bash
a=kgc
: <<-EOF ——#多行注释 以 ：开头的Here Document标记内容不会被执行
the second comment.
test line. 
echo $a
EOF
echo "exec string."

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Expect概述

Expect

建立在tcl之上的一个工具
常用于进行自动化控制和测试
解决shell脚本中交互相关的问题

建立在tcl语言基础上的一个工具，常被用于进行自动化控制和测试，解决shell脚本中交互相关的问题

Expect的安装

expect是一个程序，所以也是需要提前安装才可以使用的。

rpm -q expect
rpm -q tcl
yum -y install expect ——yum或者光盘安装都可

expect基本的命令

1. 脚本解释器

expect脚本中首先引入文件，表明使用的哪一个shell。
```
#!/usr/bash/expect
```

2. spawn

spawn后面通常跟一个Linux执行命令，表示开启一个会话、启动进程，并跟踪后续交互信息。
例：spawn、passwd、root

3. expect

判断上一次输出结果中是否包含指定的字符串，如果有则立即返回，否则就等待超时时间后返回；只能捕捉有spawn启动的进程的输出；用于接受命令执行后的输出，然后和期望的字符串匹配。

4. send

向进程发送字符串，用于模拟用户的输入；该命令不能自动回车换行，一般后面需要加 \r （回车）或者 \n 。

方法一：

expect " 密码 "{ send "abc123\r" }   ——同一行send部分要有 { } 。

方法二：

expect "密码"
send "abc123\r"   ——换行send部分不需要有 { } 。

方法三：
expect支持多个分支

expect   ——只要匹配了其中一个情况，执行相应的send语句后退出该expect语句
"密码1"{ send "abc123\r"}
"密码2"{ send "123456\r"}
"密码3"{send "123123\r"}

5. 结束符

expect eof
- 表示交互结束，等待执行结束，退回到原用户，与spawn对应。
- 比如切换到root用户，expect脚本默认的是等待10s，当执行完命令后，默认停留10s后，自动切回了原用户。
interact
- 执行完成后保持交互状态，把控制权交给控制台，会停留在目标终端而不会退回到原终端，这个时候就可以手工操作了，interact后的命令不起作用，比如interact后添加exit，并不会退出root用户。而如果没有interact则登录完成后会退出，而不是留在远程终端上。
- 使用interact会保持在终端而不会退回到原终端，比如切换到root用户，会一直在root用户状态下;比如ssh到另一服务器，会一直在目标服务器终端，而不会切回的原服务器。

PS：expect eof 与 interact 只能二选一。

6. set

expect 默认的超时时间是10秒，通过 set 命令可以设置会话超时时间，若不限制超时时间则应设置为-1。
例: set timeout 30

7. exp_continue

exp_continue 附加于某个expect判断项之后，可以使该项被匹配后，还能继续匹配该expect-判断语句内的其他项。exp_continue类似于控制语句中的 continue 语句。表示允许expect继续向下执行指令。

例如:下例将判断交互输出中是否存在 yes/no 或 password 。如果匹配 yes/no 则输出 yes 并再次执行判断;如果匹配 password 则输出 abc123 并结束该段 expect 语句。

8. send user

send_ user表示回显命令，相当于echo

9. 接受参数

expect 脚本可以接受从 bash 命令行传递的参数，使用 [ lindex $argvn ] 获得。
其中 n 从 0 开始，分别表示第一个,第二个,第三个…参数。

例：
set hostname [lindex $argv 0] 相当于 hostname=$1

set password [lindex $argv 1] 相当于 passswd=$2

ssh无交互登录到远程服务器

#!/usr/bin/expect   
#这里需要用expect自己的解释器，注意不要写成bash否则无法识别

spawn ssh root@192.168.10.13 
#开启一个程序，这个程序是ssh远程登录
expect {              
#捕获内容，当出现password的时候，就会向程序发送密码，默认是不换行的，所以需要\r回车换行，多个条件需要花括号括起来，注意格式问题！
	        "password:"
	        { send "123456\r"; }
}

interact
#交互，否则会直接退出远程服务器

chmod +x expect.sh	——需要加执行权限

./expect.sh
root@192.168.10.13's password: 
Last login: Wed May 11 15:56:53 2022 from 192.168.10.10

在这里插入图片描述

若想要在对方服务器上进行一下操作后再退出可执行以下脚本

#!/usr/bin/expect

spawn ssh root@192.168.10.13

expect {
			"password:"
			{ send "123456\r"; }
}

expect " # "  ——当捕获到 # 的时候
send "ls\r"   ——执行ls命令
send "ifconfig ens33\r"   ——执行ifconfig ens33命令
send "exit\r"   ——执行完exit退出登陆

expect eof   ——不需要进行交互了，意味着结束expect程序，如果不写的话不会执行操作直接退出；如果不写，写interact也无法在对方机器上执行命令，eof可以替换过十秒钟自动退出。

在这里插入图片描述