Linux进阶之自动化与脚本编程

Linux 系统的强大之一在于其对脚本编程和任务自动化的支持。本章将详细讲解 Bash 脚本编程、常用命令与工具，以及自动化任务调度，帮助您高效管理和运行系统任务。

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一、Bash 脚本编程

1、Bash 脚本概述

Bash（Bourne Again Shell）是 Linux 中最常见的脚本语言，用于自动化日常任务。

Bash 脚本结构

• 首行指定解释器：#!/bin/bash
• 逐行执行指令。
• 可以使用变量、条件判断、循环等编程结构。

一个简单示例

#!/bin/bash
echo "Hello, Linux Scripting!"

保存为 example.sh，然后赋予执行权限：

chmod +x example.sh
./example.sh

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2、Bash 脚本编程基础

变量
变量用于存储值，形式为 name=value。使用变量时加 $。

#!/bin/bash
name="Linux"
echo "Welcome to $name scripting!"

条件判断
使用 if 语句进行条件判断：

#!/bin/bash
num=10
if [ $num -gt 5 ]; then
  echo "Number is greater than 5"
else
  echo "Number is 5 or less"
fi

常用条件运算符：

• 文件判断：-f（文件是否存在），-d（是否为目录）。
• 字符串判断：=（是否相等），!=（是否不等）。
• 数字判断：-eq（等于），-lt（小于）。

循环
Bash 支持 for、while 和 until 循环。

for 循环：

#!/bin/bash
for i in {1..5}; do
  echo "Iteration $i"
done

while 循环：

#!/bin/bash
count=1
while [ $count -le 5 ]; do
  echo "Count is $count"
  ((count++))
done

函数
函数用来封装代码以便重用。

#!/bin/bash
greet() {
  echo "Hello, $1!"
}
greet "Linux"

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二、常用命令与脚本工具

1、awk

awk 是一个强大的文本处理工具，支持模式匹配与格式化输出。

示例：打印第二列数据

awk '{print $2}' file.txt

2、sed

sed 是一个流编辑器，主要用于文本的查找、替换和删除。

示例：替换文本中的字符串

sed 's/old/new/g' file.txt

3、grep

grep 用于搜索文本中匹配的内容。

示例：查找包含特定单词的行

grep "keyword" file.txt

4、find

find 用于查找文件和目录。

示例：查找当前目录下的所有 .txt 文件

find . -name "*.txt"

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三、自动化任务调度

Linux 提供多种自动化工具以定时运行任务，常用的有 cron 和 systemd。

1、使用 cron 定时任务

cron 概述
cron 是一个时间调度工具，可以运行脚本或命令。

配置 crontab
使用 crontab -e 编辑定时任务：

# 格式：分 时 日 月 周 命令
0 5 * * * /path/to/backup.sh

示例：每天凌晨 5 点运行备份脚本。

查看已设置的任务

crontab -l

2、使用 systemd 定时任务

创建 timer 文件

1. 创建服务文件 /etc/systemd/system/backup.service：

[Unit]
Description=Backup Task

[Service]
ExecStart=/path/to/backup.sh

2. 创建定时器文件 /etc/systemd/system/backup.timer：

[Unit]
Description=Run backup every day

[Timer]
OnCalendar=*-*-* 05:00:00

[Install]
WantedBy=timers.target

3. 启用并启动定时器：

sudo systemctl enable backup.timer
sudo systemctl start backup.timer

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四、小结

通过本章学习，你已掌握以下内容：

1. Bash 脚本编程：

   • 变量、条件判断、循环、函数的使用方法。

2. 常用脚本工具：

   • awk、sed、grep 和 find 的功能与示例。

3. 自动化任务调度：

   • 使用 cron 和 systemd 定时运行任务的配置方法。