第13章、 学习 Shell Scripts

13.1. 什么是 Shell Script
什么是 shell script (程序化脚本) 呢？就字面上的意义，我们将他分为两部份。 在『 shell 』部分，我们在 十一章的 BASH 当中已经提过了，那是一个文字接口底下让我们与系统沟通的一个工具接口。那么『 script 』是啥？ 字面上的意义， script 是『脚本、剧本』的意思。整句话是说， shell script 是针对 shell 所写的『剧本！』
shell script 是利用 shell 的功能所写的一个『程序 (program)』，这个程序是使用纯文本文件，将一些 shell 的语法与指令(含外部指令)写在里面， 搭配正规表示法、管线命令与数据流重导向等功能，以达到我们所想要的处理目的。
shell script 就像是早期 DOS 年代的批处理文件 (.bat) ，最简单的功能就是将许多指令汇整写在一起， 让使用者很轻易的就能够 one touch 的方法去处理复杂的动作 (执行一个档案 “shell script” ，就能够一次执行多个指令)。 而且 shell script 更提供数组、循环、条件与逻辑判断等重要功能，让用户也可以直接以 shell 来撰写程序，而不必使用类似 C 程序语言等传统程序撰写的语法！
shell script 可以简单的被看成是批处理文件， 也可以被说成是一个程序语言，且这个程序语言由于都是利用 shell 与相关工具指令， 所以不需要编译即可执行，且拥有不错的除错 (debug) 工具，所以，他可以帮助系统管理员快速的管理好主机。

13.1.1. 干嘛学习 shell scripts
学 shell script因为：

一、自动化管理的重要依据：
管理一部主机真不是件简单的事情，每天要进行的任务就有： 查询登录档、追踪流量、监控用户使用主机状态、主机各项硬设备状态、 主机软件更新查询、更不要说得应付其他使用者的突然要求了。而这些工作的进行可以分为： (1)自行手动处理，或是 (2)写个简单的程序来帮你每日自动处理分析这两种方式，你觉得哪种方式比较好？ 当然是让系统自动工作比较好，这就得要良好的 shell script 来帮忙的！

二、追踪与管理系统的重要工作：
虽然我们还没有提到服务启动的方法，不过，这里可以先提一下，我们 Linux 系统的服务 (services) 启动的接口是在 /etc/init.d/ 这个目录下，目录下的所有档案都是 scripts ； 另外，包括开机 (booting) 过程也都是利用 shell script 来帮忙搜寻系统的相关设定数据， 然后再代入各个服务的设定参数啊！举例来说，如果我们想要重新启动系统注册表档， 可以使用：『/etc/init.d/syslogd restart』，那个 syslogd 档案就是 script ！
另外，曾经在某一代的 Fedora 上面发现，启动 MySQL 这个数据库服务时，确实是可以启动的， 但是屏幕上却老是出现『failure』！后来才发现，原来是启动 MySQL 那个 script 会主动的以『空的密码』去尝试登入 MySQL ，但为了安全性修改过 MySQL 的密码，当然就登入失败， 后来改了改 script ，就略去这个问题！如此说来， script 确实是需要学习的！

三、简单入侵检测功能：
当我们的系统有异状时，大多会将这些异状记录在系统记录器，也就是我们常提到的『系统注册表档』， 那么我们可以在固定的几分钟内主动的去分析系统注册表档，若察觉有问题，就立刻通报管理员， 或者是立刻加强防火墙的设定规则，如此一来，你的主机可就能够达到『自我保护』的聪明学习功能。 举例来说，我们可以通过 shell script 去分析『当该封包尝试几次还是联机失败之后，就予以抵挡住该 IP』之类的举动，例如我写过一个关于抵挡砍站软件的 shell script ， 就是用这个想法去达成的！

四、连续指令单一化：
其实，对于新手而言， script 最简单的功能就是：『汇整一些在 command line 下达的连续指令，将他写入 scripts 当中，而由直接执行 scripts 来启动一连串的 command line 指令输入！』例如： 防火墙连续规则 (iptables)，开机加载程序的项目 (就是在 /etc/rc.d/rc.local 里头的数据) ，等等都是相似的功能！ 其实，说穿了，如果不考虑 program 的部分，那么 scripts 也可以想成『仅是帮我们把一大串的指令汇整在一个档案里面， 而直接执行该档案就可以执行那一串又臭又长的指令段！』就是这么简单！

五、简易的数据处理：
由前一章正规表示法的 awk 程序说明中， 你可以发现， awk 可以用来处理简单的数据数据！例如薪资单的处理啊等等的。 shell script 的功能更强大，例如曾经用 shell script 直接处理数据数据的比对， 文字数据的处理等等的，撰写方便，速度又快(因为在 Linux 效能较佳)，真的是很不错用的！

六、跨平台支持与学习历程较短：
几乎所有的 Unix Like 上面都可以跑 shell script ，连 MS Windows 系列也有相关的 script 仿真器可以用， 此外， shell script 的语法是相当亲和的，看都看的懂得文字 (虽然是英文)，而不是机器码， 很容易学习。这些都是你可以加以考虑的学习点！

上面这些都是你考虑学习 shell script 的特点。此外， shell script 还可以简单的以 vim 来直接编写，实在是很方便的好东西！所以，还是建议你学习一下。
不过，虽然 shell script 号称是程序 (program) ，但实际上， shell script 处理数据的速度上是不太够的。因为 shell script 用的是外部的指令与 bash shell 的一些默认工具，所以，他常常会去呼叫外部的函式库，因此，指令周期上面当然比不上传统的程序语言。 所以shell script 用在系统管理上面是很好的一项工具，但是用在处理大量数值运算上， 就不够好了，因为 Shell scripts 的速度较慢，且使用的 CPU 资源较多，造成主机资源的分配不良。还好， 我们通常利用 shell script 来处理服务器的侦测，倒是没有进行大量运算的需求！所以不必担心的！

13.1.2. 第一支 script 的撰写与执行
如同前面讲到的，shell script 其实就是纯文本档，我们可以编辑这个档案，然后让这个档案来帮我们一次执行多个指令， 或者是利用一些运算与逻辑判断来帮我们达成某些功能。所以，要编辑这个档案的内容时，当然就需要具备有 bash 指令下达的相关认识。下达指令需要注意的事项在第五章的开始下达指令小节内已经提过，有疑问请自行回去翻阅。 在 shell script 的撰写中还需要用到底下的注意事项：

1. 指令的执行是从上而下、从左而右的分析与执行；
2. 指令的下达就如同第五章内提到的： 指令、选项与参数间的多个空白都会被忽略掉；
3. 空白行也将被忽略掉，并且 [tab] 按键所推开的空白同样规为空格键；
4. 如果读取到一个 Enter 符号 (CR) ，就尝试开始执行该行 (或该串) 命令；
5. 至于如果一行的内容太多，则可以使用『 [Enter] 』来延伸至下一行；
6. 『 # 』可做为批注！任何加在 # 后面的资料将全部被视为批注文字而被忽略！

如此一来，我们在 script 内所撰写的程序，就会被一行一行的执行。现在我们假设你写的这个程序文件名是 /home/dmtsai/shell.sh 好了，那如何执行这个档案？很简单，可以有底下几个方法：

• 直接指令下达： shell.sh 档案必须要具备可读与可执行 (rx) 的权限，然后：
  o 绝对路径：使用 /home/dmtsai/shell.sh 来下达指令；
  o 相对路径：假设工作目录在 /home/dmtsai/ ，则使用 ./shell.sh 来执行 ；
  o 变量『PATH』功能：将 shell.sh 放在 PATH 指定的目录内，例如： ~/bin/；
• 以 bash 程序来执行：透过『 bash shell.sh 』或『 sh shell.sh 』来执行 ；

反正重点就是要让那个 shell.sh 内的指令可以被执行的意思！ 那我为何需要使用 『./shell.sh 』来下达指令？回去第十一章内的指令搜寻顺序察看一下， 你就会知道原因了！同时，由于 CentOS 默认用户家目录下的 ~/bin 目录会被设定到 $PATH 内，所以你也可以将 shell.sh 建立在 /home/dmtsai/bin/ 底下 ( ~/bin 目录需要自行设定) 。此时，若 shell.sh 在 ~/bin 内且具有 rx 的权限，那就直接输入 shell.sh 即可执行该脚本程序 ！
那为何『 sh shell.sh 』也可以执行呢？这是因为 /bin/sh 其实就是 /bin/bash (连结档)，使用 sh shell.sh 亦即告诉系统，我想要直接以 bash 的功能来执行 shell.sh 这个档案内的相关指令的意思，所以此时你的 shell.sh 只要有 r 的权限即可被执行 ！而我们也可以利用 sh 的参数，如 -n 及 -x 来检查与追踪 shell.sh 的语法是否正确！

撰写第一支 script

在本章当中，请将所有撰写的 script 放置到你家目录的 ~/scripts 这个目录内， 未来比较好管理！上面的写法当中，主要将整个程序的撰写分成数段，大致是这样：

1. 第一行 #!/bin/bash 在宣告这个 script 使用的 shell 名称：
   因为我们使用的是 bash ，所以，必须要以『 #!/bin/bash 』来宣告这个档案内的语法使用 bash 的语法！那么当这个程序被执行时，他就能够加载 bash 的相关环境配置文件 (一般来说就是 non-login shell 的 ~/.bashrc)， 并且执行 bash 来使我们底下的指令能够执行！这很重要的！(在很多状况中，如果没有设定好这一行， 那么该程序很可能会无法执行，因为系统可能无法判断该程序需要使用什么 shell 来执行！)

2. 程序内容的说明：
   整个 script 当中，除了第一行的『 #! 』是用来宣告 shell 的之外，其他的 # 都是『批注』用途！ 所以上面的程序当中，第二行以下就是用来说明整个程序的基本数据。一般来说， 建议你一定要养成说明该 script 的：1. 内容与功能； 2. 版本信息； 3. 作者与联络方式； 4. 建档日期；5. 历史纪录 等等。这将有助于未来程序的改写与 debug ！

3. 主要环境变量的宣告：
   建议务必要将一些重要的环境变量设定好，个人认为， PATH 与 LANG (如果有使用到输出相关的信息时) 是当中最重要的！ 如此一来，则可让我们这支程序在进行时，可以直接下达一些外部指令，而不必写绝对路径！

4. 主要程序部分
   就将主要的程序写好即可！在这个例子当中，就是 echo 那一行！

5. 执行成果告知 (定义回传值)
   是否记得我们在第十一章里面要讨论一个指令的执行成功与否，可以使用 $? 这个变量来观察～ 那么我们也可以利用 exit 这个指令来让程序中断，并且回传一个数值给系统。 在我们这个例子当中，使用 exit 0 ，这代表离开 script 并且回传一个 0 给系统， 所以我执行完这个 script 后，若接着下达 echo $? 则可得到 0 的值！ 利用这个 exit n (n 是数字) 的功能，我们还可以自定义错误讯息， 让这支程序发得更加的 smart ！
   接下来透过刚刚上头介绍的执行方法来执行看看结果！
   
   
   你会看到屏幕是这样，而且应该还会听到『咚』的一声，为什么呢？还记得前一章提到的 printf 吧？用 echo 接着那些特殊的按键也可以发生同样的事情， 不过， echo 必须要加上 -e 的选项才行！在你写完这个小 script 之后，你就可以大声的说：『我也会写程序了』！你也可以利用：『chmod a+x sh01.sh; ./sh01.sh』来执行这个 script ！

13.1.3. 撰写 shell script 的良好习惯建立
一个良好习惯的养成是很重要的，大家在刚开始撰写程序的时候，最容易忽略这部分， 认为程序写出来就好了，其他的不重要。其实，如果程序的说明能够更清楚，那么对你自己是有很大的帮助的。
举例来说，我为了自己的需求，曾经撰写了不少的 script 来帮我进行主机 IP 的侦测啊、 登录档分析与管理啊、自动上传下载重要配置文件啊等等的，不过，早期就是因为太懒了， 管理的主机又太多了，常常同一个程序在不同的主机上面进行更改，到最后，到底哪一支才是最新的都记不起来， 而且，重点是，我到底是改了哪里？为什么做那样的修改？都忘的一干二净～真要命～
所以，后来在写程序的时候，通常会比较仔细的将程序的设计过程给他记录下来，而且还会记录一些历史纪录， 如此一来，好多了～至少很容易知道我修改了哪些数据，以及程序修改的理念与逻辑概念等等， 在维护上面是轻松很多很多的！
另外，在一些环境的设定上面，毕竟每个人的环境都不相同，为了取得较佳的执行环境， 我都会自行先定义好一些一定会被用到的环境变量，例如 PATH 这个玩意儿！ 这样比较好。所以说，建议你一定要养成良好的 script 撰写习惯，在每个 script 的文件头处记录好：

• script 的功能；
• script 的版本信息；
• script 的作者与联络方式；
• script 的版权宣告方式；
• script 的 History (历史纪录)；
• script 内较特殊的指令，使用『绝对路径』的方式来下达；
• script 运作时需要的环境变量预先宣告与设定。

除了记录这些信息之外，在较为特殊的程序代码部分，个人建议务必要加上批注说明，可以帮助你非常非常多！ 此外，程序代码的撰写最好使用巢状方式，在包覆的内部程序代码最好能以 [tab] 按键的空格向后推， 这样你的程序代码会显的非常的漂亮与有条理！在查阅与 debug 上较为轻松愉快！ 另外，使用撰写 script 的工具最好使用 vim 而不是 vi ，因为 vim 会有额外的语法检验机制，能够在第一阶段撰写时就发现语法方面的问题！

13.2. 简单的 shell script 练习
13.2.1. 简单范例： 对谈式脚本, 随日期变化, 数值运算
底下的范例在很多的脚本程序中都会用到，而底下的范例又都很简单！值得参考看看喔！

一、对谈式脚本：变量内容由用户决定
很多时候我们需要使用者输入一些内容，好让程序可以顺利运作。 简单的来说，大家应该都有安装过软件的经验，安装的时候，他不是会问你『要安装到那个目录去』吗？ 那个让用户输入数据的动作，就是让用户输入变量内容。
你应该还记得在十一章 bash 的时候，我们有学到一个 read 指令吧？现在，请你以 read 指令的用途，撰写一个 script ，他可以让使用者输入：1. first name 与 2. last name， 最后并且在屏幕上显示：『Your full name is: 』的内容：

将上面这个 sh02.sh 执行一下，你就能够发现用户自己输入的变量可以让程序所取用，并且将他显示到屏幕上！ 接下来，如果想要制作一个每次执行都会依据不同的日期而变化结果的脚本呢？

二、随日期发化：利用 date 进行档案的建立
假设我的服务器内有数据库，数据库每天的数据都不太一样，因此当我备份时， 希望将每天的资料都备份成不同的档名，这样才能够让旧的数据也能够保存下来不被覆盖。不同档名呢！这真困扰啊？难道要我每天去修改 script ？
不需要啊！考虑每天的『日期』并不相同，所以我可以将档名取成类似：backup.2009-02-14.data ， 不就可以每天一个不同档名了吗？确实如此。那个 2009-02-14 怎么来的？接下来出个相关的例子： 假设我想要建立三个空的档案 (透过 touch) ，档名最开头由使用者输入决定，假设使用者输入 filename 好了，那今天的日期是 2009/02/14 ， 我想要以前天、昨天、今天的日期来建立这些档案，亦即 filename_20090212, filename_20090213, filename_20090214 ，该如何是好？


上面的范例鸟哥使用了很多在十一章介绍过的概念： 包括小指令『 $(command) 』的取得讯息、变量的设定功能、变量的累加以及利用 touch 指令辅助！ 如果你开始执行这个 sh03.sh 之后，你可以进行两次执行：一次直接按 [Enter] 来查阅档名是啥？ 一次可以输入一些字符，这样可以判断你的脚本是否设计正确！

三、数值运算：简单的加减乘除
记得我们可以使用 declare 来定义变量的类型吧？ 当变量定义成为整数后才能够进行加减运算！此外，我们也可以利用『 $((计算式)) 』来进行数值运算的。 可惜的是， bash shell 里头预设仅支持到整数的数据而已。如果我们要用户输入两个变量， 然后将两个变量的内容相乘，最后输出相乘的结果，那可以怎么做？

在数值的运算上，我们可以使用『 declare -i total=$firstnu*$secnu 』 也可以使用上面的方式来进行！基本上比较建议使用这样的方式来进行运算： var=$((运算内容))
不但容易记忆，而且也比较方便的多，因为两个小括号内可以加上空格符！ 未来你可以使用这种方式来计算的！至于数值运算上的处理，则有：『 +, -, *, /, % 』等等。

13.2.2. script 的执行方式差异 (source, sh script, ./script)
不同的 script 执行方式会造成不一样的结果！尤其影响 bash 的环境很大！脚本的执行方式除了前面小节谈到的方式之外，还可以利用 source 或小数点 (.) 来执行！那么这种执行方式有何不同呢？

一、利用直接执行的方式来执行 script
当使用前一小节提到的直接指令下达 (不论是绝对路径/相对路径还是 $PATH 内)，或者是利用 bash (或 sh) 来下达脚本时， 该 script 都会使用一个新的 bash 环境来执行脚本内的指令！也就是说，使用者用执行方式时， 其实 script 是在子程序的 bash 内执行的！我们在第十一章 BASH 内谈到 export 的功能时，曾经就父程序/子程序谈过一些概念性的问题， 重点在于：『当子程序完成后，在子程序内的各项变量或动作将会结束而不会传回到父程序中』！ 这是什么意思呢？
我们举刚刚提到过的 sh02.sh 这个脚本来说明好了，这个脚本可以让用户自行设定两个变量，分别是 firstname 与 lastname，想一想，如果你直接执行该指令时，该指令帮你设定的 firstname 会不会生效？看一下底下的执行结果：

上面的结果你应该会觉得很奇怪，怎么我已经利用 sh02.sh 设定好的变量竟然在 bash 环境底下无效！怎么回事呢？ 如果将程序相关性绘制成图的话，我们以下图来说明。当你使用直接执行的方法来处理时，系统会给予一支新的 bash 让我们来执行 sh02.sh 里面的指令，因此你的 firstname, lastname 等变量其实是在下图中的子程序 bash 内执行的。 当 sh02.sh 执行完毕后，子程序 bash 内的所有数据便被移除，因此上表的练习中，在父程序底下 echo $firstname 时， 就看不到任何东西了！

二、利用 source 来执行脚本：在父程序中执行
如果你使用 source 来执行指令那就不一样了！同样的脚本我们来执行看看：

竟然生效了！因为 source 对 script 的执行方式可以使用底下的图示来说明！ sh02.sh 会在父程序中执行的，因此各项动作都会在原本的 bash 内生效！这也是为啥你不注销系统而要让某些写入 ~/.bashrc 的设定生效时，需要使用『 source ~/.bashrc 』而不能使用『 bash ~/.bashrc 』是一样的！

13.3. 善用判断式
在第十一章中，我们提到过 $? 这个变量所代表的意义， 此外，也透过 && 及 || 来作为前一个指令执行回传值对于后一个指令是否要进行的依据。第十一章的讨论中，如果想要判断一个目录是否存在， 当时我们使用的是 ls 这个指令搭配数据流重导向，最后配合 $? 来决定后续的指令进行与否。 但是有更简单的方式可以来进行『条件判断』？那就是『 test 』这个指令。

13.3.1. 利用 test 指令的测试功能
当我要检测系统上面某些档案或者是相关的属性时，利用 test 这个指令来工作真是好用得不得了， 举例来说，我要检查 /dmtsai 是否存在时，使用：

执行结果并不会显示任何讯息，但最后我们可以透过 $? 或 && 及 || 来展现整个结果！ 例如我们在将上面的例子改写成这样：

最终的结果可以告知我们是『exist』还是『Not exist』！那我知道 -e 是测试一个『东西』在不在， 如果还想要测试一下该档名时，还有哪些标志可以来判断的呢？



OK ！现在我们就利用 test 来帮我们写几个简单的例子。首先，判断一下，让使用者输入一个档名，我们判断：

1. 这个档案是否存在，若不存在则给予一个『Filename does not exist』的讯息，并中断程序；
2. 若这个档案存在，则判断他是个档案或目录，结果输出『Filename is regular file』或 『Filename is directory』
3. 判断一下，执行者的身份对这个档案或目录所拥有的权限，并输出权限数据！

你可以先自行创作看看，然后再跟底下的结果讨论讨论。注意利用 test 与 && 还有 || 等标志！


如果你执行这个脚本后，他会依据你输入的档名来进行检查！先看是否存在，再看为档案或目录类型，最后判断权限。 但是你必须要注意的是，由于 root 在很多权限的限制上面都是无效的，所以使用 root 执行这个脚本时， 常常会发现与 ls -l 观察到的结果并不相同 ！所以，建议使用一般使用者来执行这个脚本试看看。 不过你必须要使用 root 的身份先将这个脚本搬移给使用者就是了，不然一般用户无法进入 /root 目录的。

13.3.2. 利用判断符号 [ ]
除了我们很喜欢使用的 test 之外，其实，我们还可以利用判断符号『 [ ] 』(就是中括号) 来进行数据的判断！ 举例来说，如果我想要知道 $HOME 这个变量是否为空的，可以这样做：

使用中括号必须要特别注意，因为中括号用在很多地方，包括通配符与正规表示法等等，所以如果要在 bash 的语法当中使用中括号作为 shell 的判断式时，必须要注意中括号的两端需要有空格符来分隔 ！ 假设我空格键使用『□』符号来表示，那么，在这些地方你都需要有空格键：


上面的例子在说明，两个字符串 $HOME 与$MAIL 是否相同的意思，相当于 test $HOME =$MAIL 的意思！ 而如果没有空白分隔，例如 [$HOME==$MAIL] 时，我们的 bash 就会显示错误讯息了！这可要很注意啊！ 所以说，你最好要注意：

• 在中括号 [] 内的每个组件都需要有空格键来分隔；
• 在中括号内的变数，最好都以双引号括号起来；
• 在中括号内的常数，最好都以单或双引号括号起来。

为什么要这么麻烦啊？直接举例来说，假如我设定了 name=”VBird Tsai” ，然后这样判定：

怎么会发生错误啊？bash 还跟我说错误是由于『太多参数 (arguments)』所致！ 为什么呢？因为 $name 如果没有使用双引号刮起来，那么上面的判定式会变成： [ VBird Tsai == “VBird” ]
上面肯定不对！因为一个判断式仅能有两个数据的比对，上面 VBird 与 Tsai 还有 “VBird” 就有三个资料！ 这不是我们要的！我们要的应该是底下这个样子： [ “VBird Tsai” == “VBird” ]
这可是差很多的！另外，中括号的使用方法与 test 几乎一模一样， 只是中括号比较常用在条件判断式 if ….. then ….. fi 的情况中就是了。 好，那我们也使用中括号的判断来做一个小案例好了，案例设定如下：

1. 当执行一个程序的时候，这个程序会让用户选择 Y 或 N ，
2. 如果用户输入 Y 或 y 时，就显示『 OK, continue 』；
3. 如果用户输入 n 或 N 时，就显示『 Oh, interrupt ！』；
4. 如果不是 Y/y/N/n 之内的其他字符，就显示『 I don’t know what your choice is 』；

利用中括号、 && 与 || 来继续吧！


由于输入正确 (Yes) 的方法有大小写之分，不论输入大写 Y 或小写 y 都是可以的，此时判断式内就得要有两个判断才行！ 由于是任何一个成立即可 (大小或小写的 y) ，所以这里使用 -o (或) 连结两个判断！

13.3.3. Shell script 的默认变数($0, $1…)： shift
我们知道指令可以带有选项与参数，例如 ls -la 可以察看包含隐藏文件的所有属性与权限。那么 shell script 能不能在脚本档名后面带有参数呢？举例来说，如果你想要重新启动系统注册表文件的功能，可以这样做：

restart 是除新启动的意思，上面的指令可以『重新启动 /etc/init.d/syslog 这支程序』的意思！ 那么如果你在 /etc/init.d/syslog 后面加上 stop 呢？就可以直接关闭该服务了！如果你要依据程序的执行给予一些变量去进行不同的任务时，本章一开始是使用 read 的功能！但 read 功能的问题是你得要手动由键盘输入一些判断式。如果透过指令后面接参数， 那么一个指令就能够处理完毕而不需要手动再次输入一些变量行为！这样下达指令会比较简单方便！ script 是怎么达成这个功能的呢？其实 script 针对参数已经有设定好一些变量名称了！对应如下：

执行的脚本档名为 $0 这个变量，第一个接的参数就是 $1 。 所以，只要我们在 script 里面善用 $1 的话，就可以很简单的立即下达某些指令功能了！除了这些数字的变量之外， 我们还有一些较为特殊的变量可以在 script 内使用来呼叫这些参数！

• $# ：代表后接的参数『个数』，以上表为例这里显示为『 4 』；
• $@ ：代表『 “$1” “$2” “$3” “$4” 』之意，每个变量是独立的(用双引号括起来)；
• $* ：代表『 “$1c$2c$3c$4” 』，其中 c 为分隔字符，默认为空格键， 所以本例中代表『 “$1 $2 $3 $4” 』之意。

那个 $@ 与 $* 基本上还是有所不同！不过，一般使用情况下可以直接记忆 $@ 即可！ 假设我要执行一个可以携带参数的 script ，执行该脚本后屏幕会显示如下的数据：

• 程序的文件名为何？
• 共有几个参数？
• 若参数的个数小于 2 则告知使用者参数数量太少
• 全部的参数内容为何？
• 第一个参数为何？
• 第二个参数为何
  
  
  执行结果如下：
  

shift：造成参数变量号码偏移 ：除此之外，脚本后面所接的变量是否能够进行偏移 (shift) 呢？什么是偏移啊？我们直接以底下的范例来说明好了， 用范例说明比较好解释！我们将 sh07.sh 的内容稍作变化一下，用来显示每次偏移后参数的变化情况：

这玩意的执行成果如下：

光看结果你就可以知道，那个 shift 会移动变量，而且 shift 后面可以接数字，代表拿掉最前面的几个参数的意思。 上面的执行结果中，第一次进行 shift 后他的显示情况是『 two three four five six』，所以就剩下五个！第二次直接拿掉三个，就变成『 five six 』！ 这样这个案例可以了解了吗？理解了 shift 的功能了吗？

13.4. 条件判断式
只要讲到『程序』的话，那么条件判断式，亦即是『 if then 』这种判别式肯定一定要学习的！ 因为很多时候，我们都必须要依据某些数据来判断程序该如何进行。举例来说，我们在上头的 sh06.sh 范例中不是有练习当使用者输入 Y/N 时，必须要执行不同的讯息输出吗？简单的方式可以利用 && 与 || ，但如果我还想要执行一堆指令呢？那真的得要 if then 来帮忙啰～底下我们就来聊一聊！

13.4.1. 利用 if …. then： 单层简单条件, 多重复杂条件, 检验$1内容, 网络状态, 退伍
这个 if …. then 是最常见的条件判断式了～简单的说，就是当符合某个条件判断的时候， 就予以进行某项工作就是了。这个 if … then 的判断还有多层次的情况！我们分别介绍如下：

一、单层、简单条件判断式
如果你只有一个判断式要进行，那么我们可以简单的这样看：

至于条件判断式的判断方法，与前一小节的介绍相同！较特别的是，如果我有多个条件要判别时， 除了 sh06.sh 那个案例所写的，也就是『将多个条件写入一个中括号内的情况』之外， 我还可以有多个中括号来隔开！而括号与括号之间，则以 && 或 || 来隔开，他们的意义是：

• && 代表 AND ；
• || 代表 or ；

所以，在使用中括号的判断式中， && 及 || 就与指令下达的状态不同了。举例来说， sh06.sh 里面的判断式可以这样修改：
[ “$yn" == "Y" -o "$yn” == “y” ]
上式可替换为
[ “$yn" == "Y" ] || [ "$yn” == “y” ]
之所以这样改，很多人是习惯问题！很多人则是喜欢一个中括号仅有一个判别式的原因。好了， 现在我们来将 sh06.sh 这个脚本修改成为 if … then 的样式来看看：

不过，由这个例子看起来，似乎也没有什么了不起吧？ sh06.sh 还比较简单呢～ 但是如果以逻辑概念来看，其实上面的范例中，我们使用了两个条件判断！明明仅有一个 $yn 的变量，为何需要进行两次比对呢？ 此时，多重条件判断就能够来测试测试！

二、多重、复杂条件判断式
在同一个数据的判断中，如果该数据需要进行多种不同的判断时，应该怎么作？举例来说，上面的 sh06.sh 脚本中，我们只要进行一次 $yn 的判断就好 (仅进行一次 if )，不想要作多次 if 的判断。 此时你就得要知道底下的语法了：

如果考虑更复杂的情况，则可以使用这个语法：


你得要注意的是， elif 也是个判断式，因此出现 elif 后面都要接 then 来处理！但是 else 已经是最后的没有成立的结果了， 所以 else 后面并没有 then ！好！我们来将 sh06-2.sh 改写成这样：

是否程序变得很简单，而且依序判断，可以避免掉重复判断的状况，这样真的很容易设计程序的！ 让我们再来进行另外一个案例的设计。一般来说，如果你不希望用户由键盘输入额外的数据时， 可以使用上一节提到的参数功能 ($1) ！让用户在下达指令时就将参数带进去！ 现在我们想让用户输入『 hello 』这个关键词时，利用参数的方法可以这样依序设计：

1. 判断 $1 是否为 hello，如果是的话，就显示 “Hello, how are you ?”；
2. 如果没有加任何参数，就提示使用者必须要使用的参数下达法；
3. 而如果加入的参数不是 hello ，就提醒使用者仅能使用 hello 为参数。

整个程序的撰写可以是这样的：


然后你可以执行这支程序，分别在 $1 的位置输入 hello, 没有输入与随意输入， 就可以看到不同的输出，是否还觉得挺简单的。事实上， 学到这里，也真的很厉害了。
我们在第十一章已经学会了 grep 这个好用的玩意儿，那么多学一个叫做 netstat 的指令，这个指令可以查询到目前主机有开启的网络服务端口口 (service ports)， 相关的功能我们会在服务器架设篇继续介绍，这里你只要知道，我可以利用『 netstat -tuln 』来取得目前主机有启动的服务， 而且取得的信息有点像这样：

上面的重点是『Local Address (本地主机的IP与端口口对应)』那个字段，他代表的是本机所启动的网络服务！ IP的部分说明的是该服务位于那个接口上，若为 127.0.0.1 则是仅针对本机开放，若是 0.0.0.0 或 ::: 则代表对整个 Internet 开放 (更多信息请参考服务器架设篇的介绍)。 每个埠口 (port) 都有其特定的网络服务，几个常见的 port 与相关网络服务的关系是：

• 80: WWW
• 22: ssh
• 21: ftp
• 25: mail
• 111: RPC(远程过程调用)
• 631: CUPS(打印服务功能)

假设我的主机有兴趣要侦测的是比较常见的 port 21, 22, 25及 80 时，那我如何透过 netstat 去侦测我的主机是否有开启这四个主要的网络服务端口口呢？由于每个服务的关键词都是接在冒号『 : 』后面， 所以可以藉由撷取类似『 :80 』来侦测的！那我就可以简单的这样去写这个程序：


实际执行这支程序你就可以看到你的主机有没有启动这些服务！ 条件判断式还可以搞的更复杂！举例来说，在台湾当兵是国民应尽的义务，不过，在当兵的时候总是很想要退伍的！ 那你能不能写个脚本程序来跑，让用户输入他的退伍日期，让你去帮他计算还有几天才退伍？ 由于日期是要用相减的方式来处置，所以我们可以透过使用 date 显示日期与时间，将他转为由 1970-01-01 累积而来的秒数， 透过秒数相减来取得剩余的秒数后，再换算为日数即可。整个脚本的制作流程有点像这样：
1. 先让使用者输入他们的退伍日期；
2. 再由现在日期比对退伍日期；
3. 由两个日期的比较来显示『还需要几天』才能够退伍的字样。

利用『 date –date=”YYYYMMDD” +%s 』转成秒数后，接下来的动作就容易的多了！如果你已经写完了程序，对照底下的写法试看看：


这支程序可以帮你计算退伍日期。如果是已经退伍的朋友， 还可以知道已经退伍多久了～脚本中的 date_d 变量宣告那个 /60/60/24 是来自于一天的总秒数 (24小时*60分*60秒) 。全部的动作都没有超出我们所学的范围吧。 还能够避免用户输入错误的数字，所以多了一个正规表示法的判断式。

13.4.2. 利用 case ….. esac 判断
上个小节提到的『 if …. then …. fi 』对于变量的判断是以『比对』的方式来分辨的， 如果符合状态就进行某些行为，并且透过较多层次 (就是 elif …) 的方式来进行多个变量的程序代码撰写，譬如 sh09.sh 那个小程序，就是用这样的方式来撰写的。 那么万一我有多个既定的变量内容，例如 sh09.sh 当中，我所需要的变量就是 “hello” 及空字符串两个， 那么我只要针对这两个变量来设定状况就好了，那么可以使用什么方式来设计呢？就用 case … in …. esac ，他的语法如下：

要注意的是，这个语法以 case (实际案例之意) 为开头，结尾自然就是将 case 的英文反过来写！就成为 esac ！ 另外，每一个变量内容的程序段最后都需要两个分号 (;;) 来代表该程序段落的结束，这挺重要的！ 至于为何需要有 * 这个变量内容在最后呢？这是因为，如果用户不是输入变量内容一或二时， 我们可以告知用户相关的信息！我们拿 sh09.sh 的案例来修改一下，他应该会发成这样：

在上面这个 sh09-2.sh 的案例当中，如果你输入『 sh sh09-2.sh test 』来执行， 那么屏幕上就会出现『Usage sh09-2.sh {hello}』的字样，告知执行者仅能够使用 hello , 这样的方式对于需要某些固定字符串来执行的变量内容就显的更加的方便！ 这种方式你真的要熟悉！这是因为系统的很多服务的启动 scripts 都是使用这种写法的， 举例来说，我们 Linux 的服务启动放置目录是在 /etc/init.d/ 当中，我已经知道里头有个 syslog 的服务，我想要重新启动这个服务，可以这样做： /etc/init.d/syslog restart
重点是那个 restart ！如果你使用『 less /etc/init.d/syslog 』去查阅一下，就会看到他使用的是 case 语法， 并且会规定某些既定的变量内容，你可以直接下达 /etc/init.d/syslog ， 该 script 就会告知你有哪些后续接的变量可以使用！
一般来说，使用『 case $变量 in 』这个语法中，当中的那个『 $变量 』大致有两种取得的方式：

• 直接下达式：例如上面提到的，利用『 script.sh variable 』 的方式来直接给予 $1 这个变量的内容，这也是在 /etc/init.d 目录下大多数程序的设计方式。
• 交互式：透过 read 这个指令来让用户输入变量的内容。

这么说或许你的感受性还不高，好，我们直接写个程序来玩玩：让使用者能够输入 one, two, three ， 并且将用户的变量显示到屏幕上，如果不是 one, two, three 时，就告知使用者仅有这三种选择。


此时，你可以使用『 sh sh12.sh two 』的方式来下达指令，就可以收到相对应的响应了。 上面使用的是直接下达的方式，而如果使用的是交互式时，那么将上面第 10, 11 行的 “#” 拿掉， 并将 12 行加上批注 (#)，就可以让使用者输入参数了。

13.4.3. 利用 function 功能
函数可以在 shell script 当中做出一个类似自定义执行指令的东西，最大的功能是， 可以简化我们很多的程序代码。举例来说，上面的 sh12.sh 当中，每个输入结果 one, two, three 其实输出的内容都一样啊～那么我就可以使用 function 来简化了！ function 的语法是这样的：

那个 fname 就是我们的自定义的执行指令名称，而程序段就是我们要他执行的内容了。 要注意的是，因为 shell script 的执行方式是由上而下，由左而右， 因此在 shell script 当中的 function 的设定一定要在程序的最前面， 这样才能够在执行时被找到可用的程序段！我们将 sh12.sh 改写一下，自定义一个名为 printit 的函数来使用：


以上面的例子来说，我做了一个函数名称为 printit ，所以，当我在后续的程序段里面， 只要执行 printit 的话，就表示我的 shell script 要去执行『 function printit …. 』 里面的那几个程序段落！当然，上面这个例子举得太简单了，所以你不会觉得 function 有什么好厉害的， 不过，如果某些程序代码一再地在 script 当中重复时，这个 function 可就重要的多了， 不但可以简化程序代码，而且可以做成类似『模块』的玩意儿，真的很棒！
另外， function 也是拥有内建变量的，他的内建变量与 shell script 很类似， 函数名称代表示 $0 ，而后续接的变量也是以 $1, $2… 来取代的～ 这里很容易搞错，因为『 function fname() { 程序段 } 』内的 $0, $1… 等等与 shell script 的 $0 是不同的。以上面 sh12-2.sh 来说，假如我下达：『 sh sh12-2.sh one 』 这表示在 shell script 内的 $1 为 “one” 这个字符串。但是在 printit() 内的 $1 则与这个 one 无关。 我们将上面的例子再次的改写一下，让你更清楚！


在上面的例子当中，如果你输入『 sh sh12-3.sh one 』就会出现『 Your choice is 1 』的字样～ 为什么是 1 呢？因为在程序段落当中，我们是写了『 printit 1 』那个 1 就会成为 function 当中的 $1 ， function 本身其实比较困难一点，如果你还想要进行其他的撰写的话。 不过，我们仅是想要更加了解 shell script 而已。

13.5. 循环 (loop)
除了 if…then…fi 这种条件判断式之外，循环可能是程序当中最重要的一环了。 循环可以不断的执行某个程序段落，直到用户设定的条件达成为止。 所以，重点是那个『条件的达成』是什么。除了这种依据判断式达成与否的不定循环之外， 还有另外一种已经固定要跑多少次的循环形态，可称为固定循环的形态呢！底下我们就来谈一谈：

13.5.1 while…do…done, until…do…done (不定循环)
一般来说，不定循环最常见的就是底下这两种状态了：

while 的中文是『当….时』，所以，这种方式说的是『当 condition 条件成立时，就进行循环，直到 condition 的条件不成立才停止』的意思。还有另外一种不定循环的方式：

这种方式恰恰与 while 相反，它说的是『当 condition 条件成立时，就终止循环， 否则就持续进行循环的程序段。』是否刚好相反啊～我们以 while 来做个简单的练习好了。 假设我要让使用者输入 yes 或者是 YES 才结束程序的执行，否则就一直进行告知用户输入字符串。


上面这个例题的说明是『当 $yn 这个变量不是 "yes" 且$yn 也不是 “YES” 时，才进行循环内的程序。』 而如果 $yn 是 “yes” 或 “YES” 时，就会离开循环，那如果使用 until 呢？ 他的条件会发成这样：

仔细比对一下这两个东西有啥不同，如果我想要计算 1+2+3+….+100 这个数据呢？ 利用循环啊～他是这样的：

当你执行了『 sh sh14.sh 』之后，就可以得到 5050 这个数据才对！ 那么让你自行做一下，如果想要让用户自行输入一个数字，让程序由 1+2+… 直到你输入的数字为止， 该如何撰写呢？

13.5.2 for…do…done (固定循环)： 账号检查, 网络状态 $(seq )
相对于 while, until 的循环方式是必须要『符合某个条件』的状态， for 这种语法，则是『 已经知道要进行几次循环』的状态！他的语法是：

以上面的例子来说，这个 $var 的变量内容在循环工作时：

1. 第一次循环时， $var 的内容为 con1 ；
2. 第二次循环时， $var 的内容为 con2 ；
3. 第三次循环时， $var 的内容为 con3 ；
4. ….

我们可以做个简单的练习。假设我有三种动物，分别是 dog, cat, elephant 三种， 我想每一行都输出这样：『There are dogs…』之类的字样，则可以：

等你执行之后就能够发现这个程序运作的情况！让我们想象另外一种状况，由于系统上面的各种账号都是写在 /etc/passwd 内的第一个字段，你能不能透过管线命令的 cut 捉出单纯的账号名称后，以 id 及 finger 分别检查使用者的标识符与特殊参数呢？由于不同的 Linux 系统上面的账号都不一样！此时实际去捉 /etc/passwd 并使用循环处理，就是一个可行的方案了！程序可以如下：

执行上面的脚本后，你的系统账号就会被捉出来检查！这个动作还可以用在每个账号的删除、重整上面！ 换个角度来看，如果我现在需要一连串的数字来进行循环呢？举例来说，我想要利用 ping 这个可以判断网络状态的指令， 来进行网络状态的实际侦测时，我想要侦测的网域是本机所在的 192.168.1.1~192.168.1.100，由于有 100 台主机， 总不会要我在 for 后面输入 1 到 100 吧？此时你可以这样做！

上面这一串指令执行之后就可以显示出 192.168.1.1~192.168.1.100 共 100 部主机目前是否能与你的机器连通！ 如果你的网域所在的位置不同，则直接修改上头那个 network 的变量内容即可！其实这个范例的重点在 $(seq ..) 那个位置！那个 seq 是连续 (sequence) 的缩写之意！代表后面接的两个数值是一直连续的！ 如此一来，就能够轻松的将连续数字带入程序中！
最后，让我们来玩判断式加上循环的功能！我想要让用户输入某个目录文件名， 然后我找出某目录内的文件名的权限，该如何是好？



利用这种方式，你可以很轻易的来处理一些档案的特性。

13.5.3 for…do…done 的数值处理
除了上述的方法之外，for 循环还有另外一种写法！语法如下：

这种语法适合于数值方式的运算当中，在 for 后面的括号内的三串内容意义为：

• 初始值：某个变量在循环当中的起始值，直接以类似 i=1 设定好；
• 限制值：当变量的值在这个限制值的范围内，就继续进行循环。例如 i<=100；
• 执行步阶：每作一次循环时，变量的变化量。例如 i=i+1。

值得注意的是，在『执行步阶』的设定上，如果每次增加 1 ，则可以使用类似『i++』的方式，亦即是 i 每次循环都会增加一的意思。好，我们以这种方式来进行 1 累加到使用者输入的循环！


一样也是很简单吧！利用这个 for 则可以直接限制循环要进行几次呢！

13.6. shell script 的追踪与 debug
scripts 在执行之前，最怕的就是出现语法错误的问题了！那么我们如何 debug 呢？有没有办法不需要透过直接执行该 scripts 就可以来判断是否有问题呢？当然是有的！我们就直接以 bash 的相关参数来进行判断吧！

请注意，上面范例二中执行的结果并不会有颜色的显示！我为了方便说明所以在 + 号之后的数据都加上颜色了！ 在输出的讯息中，在加号后面的数据其实都是指令串，由于 sh -x 的方式来将指令执行过程也显示出来， 如此用户可以判断程序代码执行到哪一段时会出现相关的信息！这个功能非常的棒！透过显示完整的指令串， 你就能够依据输出的错误信息来订正你的脚本了！
熟悉 sh 的用法，将可以使你在管理 Linux 的过程中得心应手！至于在 Shell scripts 的学习方法上面，需要『多看、多模仿、并加以修改成自己的样式！』 是最快的学习手段了！网络上有相当多的朋友在开发一些相当有用的 scripts ，若是你可以将对方的 scripts 拿来，并且改成适合自己主机的样子！那么学习的效果会是最快的！
另外，我们 Linux 系统本来就有很多的服务启动脚本，如果你想要知道每个 script 所代表的功能是什么？ 可以直接以 vim 进入该 script 去查阅一下，通常立刻就知道该 script 的目的了。 举例来说，我们之前一直提到的 /etc/init.d/syslog ，这个 script 是干嘛用的？ 利用 vi 去查阅最前面的几行字，他出现如下信息：

简单的说，这个脚本在启动一个名为 syslog 的常驻程序 (daemon)，这个常驻程序可以帮助很多系统服务记载她们的登录文件 (log file)， 我们的 Linux 建议你一直启动 syslog 是个好主意！简单的看看您就知道啥是啥了！
另外，本章所有的范例都可以在 http://linux.vbird.org/linux_basic/0340bashshell-scripts/scripts-v3.tar.bz2 里头找到！