Shell编程基础篇-上

1.1 前言

1.1.1 为什么学Shell

Shell脚本语言是实现Linux/UNIX系统管理及自动化运维所必备的重要工具， Linux/UNIX系统的底层及基础应用软件的核心大都涉及Shell脚本的内容。每一个合格 的Linux系统管理员或运维工程师，都需要能够熟练地编写Shell脚本语言，并能够阅 读系统及各类软件附带的Shell脚本内容。只有这样才能提升运维人员的工作效率，适 应曰益复杂的工作环境，减少不必要的重复工作，从而为个人的职场发展奠定较好的基础

1.1.2 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，输出屏幕返回给用户。

这种对话方式可以是：

交互的方式：从键盘输入命令，通过/bin/bash的解析，可以立即得到Shell的回应

[root@clsn ~]# ls            
anaconda-ks.cfg  
[root@clsn ~]# echo ls |bash 
anaconda-ks.cfg   

非交互的方式: 脚本

1.1.3 什么是Shell脚本

  命令、变量和流程控制语句等有机的结合起来

         shell脚本擅长处理纯文本类型的数据，而linux中，几乎所有的配置文件，日志，都是纯文本类型文件

1.1.4 脚本语言的种类

一、编译型语言

定义：指用专用的编译器，针对特定的操作平台（操作系统）将某种高级语言源代码一次性翻译成可被硬件平台直接运行的二进制机器码（具有操作数，指令、及相应的格式），这个过程叫做编译（./configure  make makeinstall ）；编译好的可执行性文件（.exe），可在相对应的平台上运行（移植性差，但运行效率高）。。

典型的编译型语言有， C语言、C++等。

另外，Java语言是一门很特殊的语言，Java程序需要进行编译步骤，但并不会生成特定平台的二进制机器码，它编译后生成的是一种与平台无关的字节码文件（*.class）（移植性好的原因），这种字节码自然不能被平台直接执行，运行时需要由解释器解释成相应平台的二进制机器码文件；大多数人认为Java是一种编译型语言，但我们说Java即是编译型语言，也是解释型语言也并没有错。

二、解释型语言

定义：指用专门解释器对源程序逐行解释成特定平台的机器码并立即执行的语言；相当于把编译型语言的编译链接过程混到一起同时完成的。

解释型语言执行效率较低，且不能脱离解释器运行，但它的跨平台型比较容易，只需提供特定解释器即可。

常见的解释型语言有， Python（同时是脚本语言）与Ruby等。

三、脚本语言

定义：为了缩短传统的编写-编译-链接-运行（edit-compile-link-run）过程而创建的计算机编程语言。

特点：程序代码即是最终的执行文件，只是这个过程需要解释器的参与，所以说脚本语言与解释型语言有很大的联系。脚本语言通常是被解释执行的，而且程序是文本文件。

典型的脚本语言有，JavaScript，Python，shell等。

其他常用的脚本语句种类

PHP是网页程序，也是脚本语言。是一款更专注于web页面开发（前端展示）的脚本语言，例如：Dedecms,discuz。PHP程序也可以处理系统日志，配置文件等，php也可以调用系统命令。

Perl脚本语言。比shell脚本强大很多，语法灵活、复杂，实现方式很多，不易读，团队协作困难，但仍不失为很好的脚本语言，存世大量的程序软件。MHA高可用Perl写的

Python，不但可以做脚本程序开发，也可以实现web程序以及软件的开发。近两年越来越多的公司都会要求会Python。

Shell脚本与php/perl/python语言的区别和优势？

shell脚本的优势在于处理操作系统底层的业务 （linux系统内部的应用都是shell脚本完成）因为有大量的linux系统命令为它做支撑。2000多个命令都是shell脚本编程的有力支撑，特别是grep、awk、sed等。例如：一键软件安装、优化、监控报警脚本，常规的业务应用，shell开发更简单快速，符合运维的简单、易用、高效原则.

　　PHP、Python优势在于开发运维工具以及web界面的管理工具，web业务的开发等。处理一键软件安装、优化，报警脚本。常规业务的应用等php/python也是能够做到的。但是开发效率和复杂比用shell就差很多了。

系统环境说明

[root@clsn scripts]# cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 7.4.1708 (Core) 
[root@clsn scripts]# uname -r
3.10.0-693.el7.x86_64
[root@clsn scripts]# getenforce 
Disabled
[root@clsn scripts]# systemctl status firewalld.service 
● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; disabled; vendor preset: enabled)
   Active: inactive (dead)
     Docs: man:firewalld(1)

1.1.5 系统中的shell

查看系统中的命解释器

[root@clsn ~]# cat /etc/shells 
/bin/sh
/bin/bash
/sbin/nologin
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
/usr/sbin/nologin

常用操作系统的默认shell

1.Linux是Bourne Again shell（bash）

2.Solaris和FreeBSD缺省的是Bourne shell（sh）

3.AIX下是Korn Shell（ksh）

4.HP-UX缺省的是POSIX shell（sh）

[root@clsn ~]# echo $SHELL
/bin/bash

bash版本

[root@clsn scripts]# bash -version
GNU bash， 版本 4.2.46(2)-release (x86_64-redhat-linux-gnu)
Copyright (C) 2011 Free Software Foundation, Inc.
许可证 GPLv3+: GNU GPL 许可证版本3或者更高 <http://gnu.org/licenses/gpl.html>

这是自由软件，您可以自由地更改和重新发布。
在法律允许的范围内没有担保. 

bash 破壳漏洞

使用 命令 env x='() { :;}; echo be careful' bash -c "echo this is a test"
如果返回结果为一行，则为正常，
 [root@clsn ~]# env x='() { :;}; echo be careful' bash -c "echo this is a test"
 this is a test
 
#解决办法 升级当前的bash版本
 yum install update bash

sh与bash 的关系

[root@clsn ~]#  ll /bin/sh
lrwxrwxrwx. 1 root root 4 11月 13 11:15 /bin/sh -> bash

/bin与 /user/bin 的关系

[root@clsn ~]# ll /bin -d
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 11月 13 11:15 /bin -> usr/bin

1.2 脚本书写规范

1.2.1 脚本统一存放目录

[root@clsn ~]# mkdir -p /server/scripts/
[root@clsn ~]# cd /server/scripts/

1.2.2 选择解释器

注意格式 ↓

其中开头的"#!"字符又称为幻数，在执行bash脚本的时候，内核会根据"#!"后的解释器来确定该用那个程序解释这个脚本中的内容。

[root@clsn scripts]# head -1 /etc/init.d/*
==> /etc/init.d/functions <==
# -*-Shell-script-*-

==> /etc/init.d/netconsole <==
#!/bin/bash

==> /etc/init.d/network <==
#! /bin/bash

1.2.3 编辑脚本使用vim

使用 .vimrc 文件，能够快速的生成开头的注释信息

[root@clsn scripts]# cat  ~/.vimrc 
autocmd BufNewFile *.py,*.cc,*.sh,*.java exec ":call SetTitle()"

func SetTitle()
    if expand("%:e") == 'sh'
        call setline(1,"#!/bin/bash")
        call setline(2, "##############################################################")
        call setline(3, "# File Name: ".expand("%"))
        call setline(4, "# Version: V1.0")
        call setline(5, "# Author: clsn")
        call setline(6, "# Organization: http://blog.znix.top")
        call setline(7, "# Created Time : ".strftime("%F %T"))
        call setline(8, "# Description:")
        call setline(9, "##############################################################")
        call setline(10, "")
    endif
endfunc

使用后的效果

[root@clsn scripts]# cat  scripts_test.sh 
#!/bin/bash
##############################################################
# File Name: scripts_test.sh
# Version: V1.0
# Author: clsn
# Organization: http://blog.znix.top
# Created Time : 2017-12-04 11:39:57
# Description:  First scripts file
##############################################################

在Shell脚本中，跟在#后面的内容表示注释。注释部分不会被执行，仅给人看。注释可以自成一行，也可以跟在命令后面，与命令同行。要养成写注释的习惯，方便自己与他人。

最好不用中文注释，因为在不同字符集的系统会出现乱码。(字符集为zh_CN.UTF-8,为中文)。

1.2.4 文件名规范

         名字要有意义，并且结尾以 .sh 结束

1.2.5 开发的规范和习惯小结

1) 放在统一的目录

2) 脚本以.sh为扩展名

3) 开头指定脚本解释器。

4) 开头加版本版权等信息，可配置~/.vimrc文件自动添加。

5) 脚本不要用中文注释，尽量用英文注释。

6) 代码书写优秀习惯

  a、成对的内容一次性写出来，防止遗漏，如[  ]、' '、" "等

  b、[  ]两端要有空格，先输入[  ],退格，输入2个空格，再退格写。

  c、流程控制语句一次书写完，再添加内容。(if 条件 ; then  内容;fi)ddd

  d、通过缩进让代码易读。

  f、脚本中的引号都是英文状态下的引号，其他字符也是英文状态。

1.3 shell脚本的执行

1.3.1 执行脚本的办法

sh/bash   scripts.sh 
chown +x   ./scripts.sh  && ./scripts.sh  
source scripts.sh
. (空格) scripts.sh
cat oldboyedu.sh |bash  # 效率较低

source 与 . （点） 的作用

soucre命令

[root@clsn ~]# help source  |head -2
source: source 文件名 [参数]
    在当前 shell 中执行一个文件中的命令。

. (点)

[root@clsn scripts]# help . |head -2
.: . 文件名 [参数]
    在当前 shell 中执行一个文件中的命令。

1.3.2 sh 于 source的区别

[root@clsn scripts]# sh  clsn_test.sh 
Hello World!
[root@clsn scripts]# echo $clsn
#  sh  新建一个Shell窗口（新建一个进程）执行一个文件中的命令。

[root@clsn scripts]# source clsn_test.sh 
Hello World!
[root@clsn scripts]