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shell脚本
一、Shell基础
1.1 什么是shell
Shell脚本语言是实现Linux/UNIX系统管理及自W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。Shell是一种编程语言, 它像其它编程语言如: C, Java, Python等一样也有变量/函数/运算符/if语句/循环控制/… 但在开始之前, 我想先理清Shell语言与Shell之间的关系。
当命令不在命令行中执行，而是从一个文件中执行时，该文件就是shell脚本。
Shell是一种解释型编程语言，不需要编译，执行时也是按行执行。
Shell脚本是由解释器解释执行的，常见的解释器有：bash dash ash ksh sh等
特点：
shell脚本是普通的文本文件，由流程控制逻辑和命令构成。
shell脚本通常以.sh作为后缀名，但不是必须的。
我们现阶段学习的主要是bash dash.
1.2 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
1.3 脚本语言的种类
1、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。
2、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。
3、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。
4、其他常用的脚本语句种类
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.
1.4 系统中的shell
shell解释器，用户和操作系统内核之间的桥梁
shell介于操作系统内核与用户之间，负责接收用户输入的操作指令（命令），并运行和解释，将需要执行的操作传递给操作系统内核并执行
shell程序在系统中充当了一个”命令解释“的角色
1.4.1 Shell常见种类
-
Bsh:由贝尔实验室编写。Bsh是产生较早的UNIX Shell程序，实现了最基本的命令解释器的功能，同时也可以作为脚本编程语言。
-
Csh:是因使用C语言的语法风格而得名，在用户的命令行交互界面上进行了很多改进，并增加了历史，别名，文件名替换，作业掏等功能，相比Bsh ，Csh在更加适用为用户提供命令交互操作。
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Ksh:在Bsh和Csh之后出现的，结合了两都的功能优势，兼具Bsh的语法和Csh的交互特性。
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Bash:从名称可以看出是Bsh的升级版本，是著名的开源软件项目，目前大多数的Linux版本(包括Red Hat公司的Linux系统)都使用Bash 作为默认的Shell程序当运行Shell程序时，实际运行的是Bash程序。
-
Zsh:更多地基于交互式操作进行设计的Shell程序,集成了Bash,Ksh等多种Shell程序的优点。
==Linux默认shell是Bourne Again shell（bash）==
1.4.2 查看系统中的命令解释器
[root@clsn ~]# cat /etc/shells /bin/sh /bin/bash /sbin/nologin /usr/bin/sh /usr/bin/bash /usr/sbin/nologin
1.4.3 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.
1.4.4 sh与bash 的关系：
sh是一种POSIX标准，它有很多种实现，包括ksh88, dash,bash等。
因为sh是一种规范，并不是实现，所以/bin/sh实际上是一个硬链接，链接到某种实现上。大多数情况下，/bin/sh会链接到/bin/bash。所以执行
sh xx.sh
等价于执行
bash xx.sh
/bin与 /user/bin 的关系
[root@localhost ~]# ll /bin/sh lrwxrwxrwx. 1 root root 4 11月 13 11:15 /bin/sh -> bash [root@localhost ~]# ll /bin -d lrwxrwxrwx. 1 root root 7 11月 13 11:15 /bin -> usr/bin
1.5 脚本书写规范
1.5.1 选择解释器
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@localhost /]# head -1 /etc/init.d/* ==> /etc/init.d/functions <== -*-Shell-script-*- ==> /etc/init.d/netconsole <== #!/bin/bash ==> /etc/init.d/network <== #! /bin/bash ==> /etc/init.d/README <== You are looking for the traditional init scripts in /etc/rc.d/init.d, ==> /etc/init.d/tomcat <== #!/bin/bash ==> /etc/init.d/vmware-tools <== #!/bin/sh ==> /etc/init.d/vmware-tools-thinprint <== #!/bin/sh
1.5.2 开发的规范
-
放在统一的目录
-
脚本以.sh为扩展名
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开头指定脚本解释器。
-
开头加版本版权等信息，可配置~/.vimrc文件自动添加。
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脚本不要用中文注释，尽量用英文注释。
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代码书写优秀习惯
-
成对的内容一次性写出来，防止遗漏，如[ ]、' '、" "等
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[ ]两端要有空格，先输入[ ],退格，输入2个空格，再退格写。
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流程控制语句一次书写完，再添加内容。(if 条件 ; then 内容;fi)ddd
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通过缩进让代码易读
-
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。
-
1.6 shell脚本的编写/执行/调试
1.6.1 echo
打印命令 echo
[root@localhost ~]# echo [选项] [输出内容]
选项：
-
-e：支持反斜线控制的字符转换（具体参见表 1）
-
-n：取消输出后行末的换行符号（内容输出后不换行）
1.6.2 echo参数说明
| 参数 | 参数说明 |
|---|---|
| -n | 不要追加换行 |
| -e | 启用下列反斜杠转义的解释 |
| -E | 显式地抑制对于反斜杠转义的解释 |
| \n | 换行 |
| \r | 回车 |
| \t | 横向制表符 |
| \b | 退格 |
| \v | 纵向制表符 |
| \c | 抑制更多的输出 |
1.6.3 第一个shell脚本文件
[root@localhost demo01]# touch text01.sh [root@localhost demo01]# ls text01.sh [root@localhost demo01]# vim text01.sh
在shell编程中，通常情况下，#代表注释，但是第一行的#是一个特例。
! /bin/sh是shell脚本的一个标志，声明这个script使用的shell。第一行的#!是一个约定标记, 它告诉脚本这段脚本需要什么解释器来执行. 第二行的echo命令则负责向屏幕上输出一句话。
使用vi编辑器编写完shell脚本之后，使用./脚本文件名 来执行脚本文件。
此时报错是因为文件并没有可执行权限，所以报了权限不够错误。
报错原因：
根据下面截图也可以看出，text01.sh的文字颜色是白色，并不是绿色，所以也可以看出它并没有执行权限，因此我们要赋权限， 可以使用chmod 775 text01.sh命令或者chmod u+x text.sh命令来赋权限。
其实运行shell程序共有三种方法，除了给文件赋予可执行权限外，还有另外两种方法。
1.chmod +x使文件具有可执行权限, 直接运行；
2.直接调用解释器, 将脚本文件作为参数传入 (比如bash hi.sh)
3.使用source(也可用.代替)执行文件
通常情况下, 最方便的方式就是方式1, 通过方式1执行你需要在脚本第一行写好这段脚本由哪个解释器来解释, 而通过方式2来执行则没有这个限制, 写了也没用。除此之外方式1与方式2执行命令就没有区别了, 但方式3执行的方式与前两种都不同:
使用source执行shell脚本时, 不会创建子进程, 而是在父进程中直接执行。
文件内容
#!/bin/bash a=1 b=2 echo $a echo $b
./或者是bash执行，解析文件，生成子脚本，实际上执行的子脚本
echo 1 echo 2
source直接执行脚本文件
a=1 b=2 echo $a echo $b
二、 Shell的变量
变量可以分为三类：环境变量（全局变量）、普通变量（局部变量）、 特殊变量
-
环境变量：也可称为全局变量，可以在创建他们的Shell及其派生出来的任意子进程shell中使用，环境变量又可分为自定义环境变量和Bash内置的环境变量
-
普通变量：也可称为局部变量，只能在创建他们的Shell函数或Shell脚本中使用。普通变量一般是由开发者用户开发脚本程序时创建的。
-
特殊变量：脚本内置的具有特殊用途的变量
2.1 环境变量
使用 env/declare/set/export -p 命令查看系统中的环境变量，输出方式稍有不同。
[root@localhost demo01]$ env
[root@localhost demo01]$ export -p:
输出一个系统中的 环境变量
2.2 普通变量
本地变量在用户当前的Shell生存期的脚本中使用。例如，本地变量OLDBOY取值为bingbing，这个值在用户当前Shell生存期中有意义。如果在Shell中启动另一个进程或退出，本地变量值将效。
注意：$用来获取变量，=前后不加空格
编写文件，创建变量
注意：
单引号字符串的限制：单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的；单引号字串中不能出现单独一个的单引号（对单引号使用转义符后也不行），但可成对出现，作为字符串拼接使用。
双引号里可以有变量，可以出现转义字符。
2.2.1 变量中引号的使用
-
只有在变量的值中有空格的时候，会使用引号。
-
单引号与双引号的区别在于，是否能够解析特殊符号。
-
变量使用反引号赋值，及使用${}获取参数值
-
2.2.2 定义变量名技巧
-
变量名只能为字母、数字或下划线，只能以字母或下划线开头。
-
变量名的定义要有一定的规范，并且要见名知意。示例：
ClsnAge=22 #每个单词的首字母大写的写法 clsn_age=22 #单词之间用"_"的写法 clsnAgeSex=man #驼峰语法：首个单词的首字母小写，其余单词首字母大写 CLSNAGE=22 #单词全大写的写法
-
一般的变量定义、赋值常用双引号；简单连续的字符串可以不加引号；希望原样输出时使用单引号。
-
希望变量的内容是命令的解析结果时，要用反引号''，或者用$()把命令括起来再赋值。
2.3 特殊变量
2.3.1 位置变量
常用的特殊位置参数说明
| 位置变量 | 作用说明 |
|---|---|
| $0 | 获取当前执行的shell脚本的文件名，如果执行脚本带路径那么就包括脚本路径。 |
| $n | 获取当前执行的shell脚本的第n个参数值，n=1..9，当n为0时表示脚本的文件名，如果n大于9用大括号括起来{10}，参数以空格隔开。 |
| $# | 获取当前执行的shell脚本后面接的参数的总个数 |
| $* | 获取当前shell的所有传参的参数，不加引号同如果给加上双引号，例如: “$”,则表示将所有的参数视为单个字符串，相当于“112$3”。 |
| $@ | 获取当前shell的所有传参的参数，不加引号同如果给@加上双引号，例如: “则表示将所有参数视为不同的独立字符串，相当于1” “3” “……”，这是将参数传递给其他程序的最佳方式，因为他会保留所有内嵌在每个参数里的任何空白。 |
| 当“和@”都加双引号时，两者有区别，都不加双引号时，两者无区别。 |
2.3.2 进程状态变量
Shell进程的特殊状态变量说明
| 位置变量 | 作用说明 |
|---|---|
| $? | 获取执行上一个指令的执行状态返回值（0为成功，非零为失败)，这个变量最常用 |
| $$ | 获取当前执行的Shell脚本的进程号（PID)，这个变量不常用，了解即可 |
| $! | 获取上一个在后台工作的进程的进程号（PID)，这个变量不常用，了解即可 |
| $_ | 获取在此之前执行的命令或脚本的最后一个参数，这个变量不常用，了解即可 |
2.4 定义变量的方式
2.4.1 变量的方式
-
直接赋值：name=zhangsan
-
传参 (传递参数)：name=$1
-
交互式设置变量，使用read命令
2.4.1 read命令说明
获取输入内容，在命令行中使用
在脚本中使用
2.5 变量的子串
2.5.1 变量子串说明
| 表达式 | 说明 |
|---|---|
| ${parameter} | 返回变量$parameter的内容 |
| ${#parameter} | 返回变内容的长度（按字符)，也适用于特殊变量 |
| ${parameteri:offset} | 在变量${parameter}中，从位置offset之后开始提取子串到结尾 |
| ${parameter:offset:length} | 在变量${parameter}中，从位置offset之后开始提取长度为length的子串 |
| ${parameter#word} | 从变量${parameter}开头开始删除最短匹配的word子串 |
| ${parameter##word} | 从变量${parameter}开头开始删除最长匹配的word子串 |
| ${parameter%word} | 从变量${parameter}结尾开始删除最短匹配的word子串 |
| ${parameter%%word} | 从变量${parameter}结尾开始删除最长匹配的word子串 |
| ${parameter/pattem/string} | 使用string代替第一个匹配的pattern |
| ${parameter//pattem/string} | 使用string代替所有匹配的pattern |
2.5.2 特殊扩展变量说明
| 表达式 | 说明 |
|---|---|
| ${parameter:-word} | 如果parameter的变量值为空或未赋值，则会返回word字符串并替代变量的值用途.如果变量未定义，则返回备用的值，防止变量为空值或因未定义而导致异常 |
| ${parameter:=word} | 如果parameter的变量值为空或未赋值，则设置这个变量值为word,并返回其值。位置变量和特殊变量不适用用途：基本同上一个${parameter>word}，但该变量又额外给parameter变量赋值了 |
| ${parameter:?word} | 如果parameter变量值为空或未赋值，那么word字符串将被作为标准错误输出，否则输出变量的值。用途：用于捕捉由于变量未定义而导致的错误，并退出程序 |
| ${parameter:+word} | 如果parameter变量值为空或未赋值，则什么都不做，否则word字符串将替代变量的值 |
2.6 变量的数值计算
仅支持整数的运算
注意：1.空格 2.括号：(),(()),[],[[]]
echo $((数学运算表达式))
打印字符串
$[]运算符
let命令
let 命令是 BASH 中用于计算的工具，用于执行一个或多个表达式，变量计算中不需要加上 $ 来表示变量。如果表达式中包含了空格或其他特殊字符，则必须引起来。
expr 命令
expr命令是一个手工命令行计数器，用于在UNIX/LINUX下求表达式变量的值，一般用于整数值，也可用于字符串。
1)整数计算
2)比较操作符
比较操作符< <= = == != >= >用法示例。其中"<"和">"是正则表达式正的锚定元字符，且"<"会被shell解析为重定向符号，所以需要转义或用引号包围。
这些操作符会首先会将两端的参数转换为数值，如果转换成功，则采用数值比较，如果转换失败，则按照字符集的排序规则进行字符大小比较。比较的结果若为true，则expr返回1，否则返回0。
3)字符串表达式
-
'STRING : REGEX'：执行模式匹配
-
'match STRING REGEX'：等价于'STRING : REGEX'。
-
'substr STRING POSITION LENGTH'：返回STRING字符串中从POSITION开始，长度最大为LENGTH的子串。
-
'index STRING CHARSET'：CHARSET中任意单个字符在STRING中最前面的字符位置。如果在STRING中完全不存在CHARSET中的字符，则返回0。
-
'length STRING'：返回STRING的字符长度。
4)逻辑连接符号“＆”与“|”：判断是否为0
"&"表示如果两个参数同时满足非空且非0，则返回第一个参数的值，否则返回0。且如果发现第一个参数为空或0，则直接跳过第二个参数不做任何计算。
"|"表示如果第一个参数非空且非0，则返回第一个参数值，否则返回第二个参数值，但如果第二个参数为空或为0，则返回0。且如果发现第一个参数非空或非0，也将直接跳过第二个参数不做任何计算。
2.7 bc 命令
bc 命令是任意精度计算器语言，通常在linux下当计算器用。它类似基本的计算器, 使用这个计算器可以做基本的数学运算。
安装bc依赖于base源
yum -y install bc
查看bc环境
bc命令:
语法:bc (选项) (参数)
-i：强制进入交互式模式；-l：定义使用的标准数学库；-w：对POSIX bc的扩展给出警告信息；-q：不打印正常的GNU bc环境信息；-v：显示指令版本信息；-h：显示指令的帮助信息。
测试
scale=n（n为整数），保留运算结果n位对加法减法乘法无效，可使替代用/1，
如：echo "scale=3;3.141592653*10/1" | bc
三、条件表达式
3.1 &&,||
&&：如果第一个命令执行成功，与操作符&&才会执行第二个命令
语法： command1 && command2 [&& command3 ...] 1.命令之间使用 && 连接，实现逻辑与的功能。 2.只有在 && 左边的命令返回真（命令返回值 $? == 0），&& 右边的命令才会被执行。 3.只要有一个命令返回假（命令返回值 $? == 1），后面的命令就不会被执
||：如果第一个命令执行失败，或操作符||才会执行第二个命令
command1 || command2 [|| command3 …] 1.命令之间使用 || 连接，实现逻辑或的功能。 2.只有在 || 左边的命令返回假（命令返回值 $? == 1），|| 右边的命令才会被执行。这和 c 语言中的逻辑或语法功能相同，即实现短路逻辑或操作。 3.只要有一个命令返回真（命令返回值 $? == 0），后面的命令就不会被执行。
3.2 文件判断
常用文件测试操作符
| 常用文件测试操作符 | 说明 |
|---|---|
| -d文件，d的全拼为directory | 文件存在且为目录则为真，即测试表达式成立 |
| -f文件，f的全拼为file | 文件存在且为普通文件则为真，即测试表达式成立 |
| -e文件，e的全拼为exist | 文件存在则为真，即测试表达式成立。注意区别于“-f”，-e不辨别是目录还是文件 |
| -r文件，r的全拼为read | 文件存在且可读则为真，即测试表达式成立 |
| -s文件，s的全拼为size | 文件存在且文件大小不为0则为真，即测试表达式成立 |
| -w文件，w的全拼为write | 文件存在且可写则为真，即测试表达式成立 |
| -x文件，x的全拼为executable | 文件存在且可执行则为真，即测试表达式成立 |
| -L文件，L的全拼为link | 文件存在且为链接文件则为真，即测试表达式成立 |
| fl -nt f2，nt 的全拼为 newer than | 文件fl比文件f2新则为真，即测试表达式成立。根据文件的修改时间来计算 |
| fl -ot f2，ot 的全拼为 older than | 文件fl比文件f2旧则为真，即测试表达式成立。根据文件的修改时间来计算 |
判断目录是否存在
判断文件是否存在
3.3 字符串判断
字符串测试操作符
| 常用字符串测试操作符 | 说明 |
|---|---|
| -n "字符串" | 若字符串的长度不为0,则为真，即测试表达式成立，n可以理解为no zero |
| -Z "字符串" | 若字符串的长度为0,则为真，即测试表达式成立，z可以理解为zero的缩写 |
| "串 1"== "串 2" | 若字符串1等于字符串2,则为真，即测试表达式成立，可使用"=="代替"=" |
| "串 1" ！= "串 2" | 若字符串1不等于字符串2,则为真，即测试表达式成立，但不能用"!=="代替"!=" |
| 1.对于字符串的测试，一定要将字符串加双引号之后再进行比较。2.空格非空 |
练习
3.4 整数判断
整数二元比较操作符参考
| 在[]以及test中使用的比较符号 | 在(())和[[]]中使用的比较符号 | 说明 |
|---|---|---|
| -eq | ==或= | 相等，全拼为equal |
| -ne | != | 不相等，全拼为not equal |
| -gt | > | 大于，全拼为greater than |
| -ge | >= | 大于等于，全拼为greater equal |
| -lt | < | 小于，全拼为丨ess than |
| -le | <= | 小于等于，全拼为less equal |
3.5 逻辑符号
&&:连接命令，如果第一个命令执行成功(返回0)，与操作符&&才会执行第二个命令
[root@localhost demo03]# expr 1 == 1 && echo "相等" 1 相等 [root@localhost demo03]# expr 1 == 2 && echo "相等" 0 [root@localhost demo03]# expr 1 == 1 && echo "相等" 1
&&：[[]]使用，作为逻辑运算符，判断两个表达式是否都成立
[root@localhost demo03]# [[ 1 == 1 && 1 == 1 ]] [root@localhost demo03]# echo $? 0 [root@localhost demo03]# [[ 1 == 1 && 1 == 2 ]] [root@localhost demo03]# echo $? 1
常用逻辑操作符
| 在[]和test中使用的操作符 | 说明 | 在[[]]和中使用的操作符 | 说明 |
|---|---|---|---|
| -a | [ 条件A -a 条件B ]A与B都要成立，整个表达式才成立 | && | and，与，两端都为真，则结果为真 |
| -o | [ 条件A -o 条件B]A与B都不成立，整个表达式才不成立 | || | or，或，两端有一个为真，则结果为真 |
| ！ | ! | not，非，两端相反，则结果为真 |
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