shell脚本编程（循环结构）

原创已于 2024-09-04 20:02:09 修改 · 1.8k 阅读

11 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#服务器 #linux #运维 #shell #脚本 #云计算 #学习

于 2024-09-04 19:47:16 首次发布

linux shell脚本专栏收录该内容

7 篇文章

订阅专栏

5.1continue、break、exit命令

一.shell循环-for语句

1.1for循环语法

for i in {取值范围}    # for 关键字  i 变量名 in 关键字  取值范围格式 1 2 3 4 5
do                    # do 循环体的开始
				    循环体
done                  # done 循环体的结束

例如，循环输出1-100：

#!/usr/bin/env bash
#
# Author:
# Date: 2019/**/**
for i in {1..100} 
do
				echo $i 
done

1.2并发执行

shell脚本的执行效率虽高，但当任务量巨大时仍然需要较长的时间，尤其是需要执行一大批的命令时。因为默认情况下，shell脚本中的命令是串行执行的。如果这些命令相互之间是独立的，则可以使用“并发”的方式执行这些命令，这样可以更好地利用系统资源，提升运行效率，缩短脚本执行的时间。如果命令相互之间存在交互，则情况就复杂了，那么不建议使用shell脚本来完成多线程的实现。

1.模拟场景

我们已知shell脚本中的命令是串行执行的，他会一个个依次执行循环中的内容，如果一个循环之中的事务处理时间较长，例如下面事务处理一个需要1秒，循环10次需要10秒，如果是更为庞大的数据，则会严重拖慢时间，降低效率。

#！/bin/bash

all_num=10  #定义一个变量为10

for num in `seq 1 ${all_num}` #依次循环，一共10次
do
	sleep 1     #睡眠一秒，模拟事务执行的时间
	echo ${num}  #输出结果
done

一次一秒，依次输出结果：

由此，我们需要一个解决方法，来提高shell脚本在循环事务中的效率，以下为总结的一些方法供参考：

方案一：使用"&"使命令后台运行

在linux中，在命令的末尾加上&符号，则表示该命令将在后台执行，这样后面的命令不用等待前面的命令执行完就可以开始执行了。循环体内可能有多条命令，则可以以{}括起来，在大括号后面添加&符号。例如：

#测试生产环境中ip地址的可用性

#!/usr/bin/env bash 
# Author:       #{}&  并发
>ip_alive.txt     # 存放可用ip的文件
>ip_down.txt      # 存放不可用ip的文件
a=$(date +%H%M%S)  #定义一个记录时间的变量a
segment="192.168.161" 
for i in {2..254}
do
        {
        ping -c1 $segment.$i &>/dev/null   # 依次pingIP
        if [ $? -eq 0 ];then
        				printf "alive: $segment.$i\n" >>ip_alive.txt  #ping通则存放至文件夹
        else
        				printf "down: $segment.$i\n" >>ip_down.txt #未ping通存放至另一文件
        fi
        }&  #将上述内容并发执行
done

b=$(date +%H%M%S)  #定义一个记录时间的变量a

echo -e "startTime:\t$a"  #输出时间a
echo -e "endTime:\t$b"  # 输出时间b
echo "finish..."

通过结果可知，没有一个个打印ip，而是直接先输出了时间a,b。而后一次性输出了所有ip结果，这是因为循环体内的命令全部进入后台，所以均在输出时间a,b运行完毕以后输出ip。这是由于循环体在后台执行，没有占用脚本主进程的时间。那么我们这里设置的a,b就没有实际意义了，这时候我们就要想办法，先让循环体运行结束，再执行循环体外的命令。

由此我们可以参考如下：

方案二：命令后台运行+wait命令

解决上面的问题，只需要在上述循环体的done语句后面加上wait命令，该命令等待当前脚本进程下的子进程结束，再运行后面的语句。

#!/usr/bin/env bash 
# Author:       #{}&  并发
>ip_alive.txt     # 存放可用ip的文件
>ip_down.txt      # 存放不可用ip的文件
a=$(date +%H%M%S)  #定义一个记录时间的变量a
segment="192.168.161" 
for i in {2..254}
do
        {
        ping -c1 $segment.$i &>/dev/null   # 依次pingIP
        if [ $? -eq 0 ];then
        				printf "alive: $segment.$i\n" >>ip_alive.txt  #ping通则存放至文件夹
        else
        				printf "down: $segment.$i\n" >>ip_down.txt #未ping通存放至另一文件
        fi
        }&  #将上述内容并发执行
done
wait #等待前面命令执行完毕，再执行后面命令
b=$(date +%H%M%S)  #定义一个记录时间的变量a

echo -e "startTime:\t$a"  #输出时间a
echo -e "endTime:\t$b"  # 输出时间b
echo "finish..."

但这样依然存在一个问题：
因为&使得所有循环体内的命令全部进入后台运行，那么倘若循环的次数很多，会使操作系统在瞬间创建出所有的子进程，这会非常消耗系统的资源。如果循环体内的命令又很消耗系统资源，则结果可想而知。

最好的方法是并发的进程是可配置的。

方案三：使用xargs -P控制并发数

xargs命令有一个-P参数，表示支持的最大进程数，默认为1。为0时表示尽可能地大，即方案2的效果。

#/bin/bash

all_num=10
thread_num=5

a=$(date +%H%M%S)

seq 1 ${all_num} | xargs -n 1 -I {} -P ${thread_num} sh -c "sleep 1;echo {}"

b=$(date +%H%M%S)

echo -e "startTime:\t$a"
echo -e "endTime:\t$b"

方案四：使用GNU parallel命令控制并发数

GNU parallel命令是非常强大的并行计算命令，使用-j参数控制其并发数量。

#/bin/bash

all_num=10
thread_num=6

a=$(date +%H%M%S)


parallel -j 5 "sleep 1;echo {}" ::: `seq 1 10`

b=$(date +%H%M%S)

echo -e "startTime:\t$a"
echo -e "endTime:\t$b"

二.shell循环-while语句

2.1while循环语法

while 条件    # while 关键字  条件  [ $1 -lt 10 ] ,while循环，条件为真的情况下，会循环
do
		循环体
done

举例：创建一个脚本，查看是否存在该用户，若无则创建该用户

#!/bin/bash
while read user
do
		id $user &>/dev/null 
		if [ $? -eq 0 ];then
				echo "$user is already exists"
		else
				useradd $user
				echo "create $user successfully"
		fi
done < user.txt

三.shell循环-until语句

3.1until循环语法

until 条件 # 当后面的条件表达式，为假的时候进行循环，当他为真了就停止循环了。
do
循环体
done

四.shift命令

4.1shift参数详解

位置参数可以用shift命令从左往右移。比如shift 3表示原来的$4现在变成$1，原来的$5现在变成$2等等，原来的$1、$2、$3丢弃，$0不移动。不带参数的shift命令相当于shift 1。
对于位置变量或命令行参数，其个数必须是确定的，或者当 Shell 程序不知道其个数时，可以把所有参数一起赋值给变量 $*。
若用户要求 Shell 在不知道位置变量个数的情况下，还能逐个的把参数一一处理，也就是在 $1 后为 $2,在 $2 后面为 $3 等,则需要用shift把所有参数变成$1

举例：

#测试 shift 命令(x_shift3.sh)
[root@newrain shell]# cat x_shift3.sh 
#!/bin/bash
shift   #位置参数从左往右移动一位
echo "第一个位置参数: $1"
[root@newrain shell]# bash x_shift3.sh 2 3
第一个位置参数: 3

五.其他参数

5.1continue、break、exit命令

1.break
结束并退出本次循环

2.continue
在循环中不执行continue下面的代码，转而进入下一轮循环

3.exit
退出脚本，常带一个整数给系统，如 exit 0

可理解为:break是立马跳出循环;continue是跳出当前条件循环，继续下一轮条件循环;exit是直接退出整个脚本
例如:
在循环过程中，有时候需要在未达到循环结束条件时强制跳出循环，Shell使用两个命令来实现该功能:break和continue。 break命令允许跳出所有循环(终止执行后面的所有循环)。