Linux Shell指令碼 - tw511教學網

基礎概念：

- 機器語言：二進位制的0和1的序列，稱為機器指令

- 組合語言：用一些符號來代替機器語言

- 計算機：只能執行二進位制指令

- 機器程式碼檔案：由0和1組成的二進位制檔案

- 編譯：將編寫好的程式檔案通過一個工具（編譯器）變成機器程式碼檔案，然後在變成可執行檔案。
#編譯的特點：效率高

- 解釋：將編寫好的程式檔案中的程式碼一行一行按順序通過一個工具（直譯器）解釋為二進位制指令。
#解釋的特點：需要把原始碼交給使用者

- 程式語言分類：低階語言和高階語言
#高階語言需要經過解釋或編譯才能轉化為計算機能識別的語言

- 程式設計風格：物件導向和程式導向

shell指令碼；

shell：是程式導向、直譯語言（需要指定直譯器）

shell指令碼的格式要求：

首行遵循shebang（#！）機制

執行shell指令碼：

通過bash命令來執行（支援標準輸入和輸出）
通過新增執行許可權來執行

shell中的變數：

自定義變數：
內建變數：比如PATH、HOSTNAME、PS1等

shell變數按生效範圍等標準劃分：

普通變數：生效範圍只是當前的shell
環境變數：當前shell以及shell的子程序
本地變數：函數中

shell中變數的型別：

字元型
整型、浮點型

靜態語言和動態語言

靜態語言使用變數前需要先定義變數的型別
動態語言不用定義變數的型別

強型別和弱型別語言：

強型別語言不同型別的資料運算需要經過強制轉換
弱型別語言：會做隱式轉換

shell屬於弱型別、動態語言。所以shell變數申明的時候不需要指定變數型別，且不同型別格式進行計算的時候不需要進行強制轉換。

shell變數的定義規則：

區分大小寫
內建變數和保留字不能用
數位字母下劃線（數位不能用作開頭）（定義主機名的時候不能使用‘-’）

shell定義變數：

變數名='值'（等號兩邊不能有空格） #如果值是字串最好用引號括起來
#變數臨時生效，推出shell後，變數自動刪除。

shell檢視和取消變數

檢視所有變數： set命令
取消指定的變數： unset 變數名

shell參照變數

通過$name或${name}

單引號、雙引號、反引號的區別：

雙引號：屬於弱參照，裡面的變數會替換成對應的值
單引號：強參照，裡面是什麼，顯示的就是什麼
反引號：命令替換，將反引號內的Linux命令先執行

shell參照變數：

$變數名或${變數名}

shell中的位置變數

是bash內建的變數，通過命令列將引數傳遞給shell指令碼的對應引數

$n       #表示指定位置的引數，比如$1表示的就是shell指令碼第一個位置的引數值

$0       #表示指令碼檔案的名稱

$*       #表示shell指令碼所有的引數

$#       #表示shell指令碼引數的個數

shell的退出狀態碼: $?

程序執行完畢以後，會使用$?來儲存這個程序的狀態碼，狀態碼的取值範圍是：0--255

0      #表示執行成功：

1-255  #表示執行失敗（因為執行失敗有很多可能性，比如語法錯誤、命令沒找到等，所以狀態碼不一樣。）

shell自定義退出的狀態碼；

定義方法： exit [num]

#指令碼中一旦遇到exit命令，指令碼會立即終止；終止退出狀態取決於exit命令後面的數位

#如果exit後面無數位,終止退出狀態取決於exit命令前面命令執行結果

#如果沒有exit命令,整個指令碼的退出狀態碼取決於指令碼中執行的最後一條命令的狀態碼

shell指令碼的偵錯和安全

shell指令碼偵錯

#語法錯誤：會導致後續命令不執行
使用bash -n 只檢測指令碼中的語法錯誤，但無法檢查出命令錯誤(不真正執行指令碼)

#命令錯誤：後續命令依然會執行
使用bash -x 來跟蹤命令的執行過程。

#邏輯錯誤：輸出結果不對
使用bash -x 檢查

shell指令碼安全防範

set -e：如果其中一個命令錯誤，就中斷執行
#有時候會產生誤殺，比如執行一條命令返回的狀態碼是非0

set -u： 當一個變數沒有定義的時候就退出。避免變數不存在出現的問題

範例；編寫第一個shell指令碼

# 1.編寫shell指令碼檔案
#!/bin/bash   ##首行shebang機制，指定使用的直譯器
echo 'hell shell' #編寫需要做的事
#注：shell指令碼中使用#號進行語句的註釋

# 2.給指令碼檔案新增執行許可權或者使用bash命令執行指令碼
#新增執行許可權的方法：
chmod +x shell_name
path/shell_name #路徑/檔名

#bash命令的方法
bash shell_name

shell指令碼實現算數運算和邏輯運算

shell指令碼的算數運算

shell指令碼實現算數運算的方法；

let工具
bc工具(支援小數運算)
expr工具
運算語法：

shell的運算語法：

$[算數表示式]
$((算數表示式))

shell算術運算工具的使用：

let工具：

let用於執行一個或多個表示式，變數計算中**不需要加 $ **來表示變數
注意：這種方法需要藉助一個變數，將計算後的值賦值給這個變數後進行輸出

let a=1+1

bc工具

支援標準輸入和輸出

echo 1+1 | bc

expr工具

expr 1 + 1 
#數值與運運算元號之間需要用空格隔開
#使用expr命令進行乘法運算時，需要將」乘號」跳脫

運算語法


#$[算數表示式]:
echo $[10+1]

#$((算數表示式))
echo $((1+1))

將變數申明為整數進行計算

#直接將變數宣告為」整數」，然後即可直接進行整數運算
declare -i a
a=1+1
echo $a

shell指令碼的邏輯運算

與：&
或：|
非：！
互斥或：^(脫字元)

短路運算

短路與 &&：前面為真才會執行後面的
短路或 ||：前面為真後面的就不執行了

邏輯運算的結果

邏輯運算的結果是一個布林值。true或false

true：1（二進位制）,真
false：0（二進位制），假

#注意：$?（退出狀態碼） 為0 ，表示為真,非0則表示為假

shell的條件測試語句

test命令：

用於檢查某個條件是否成立，它可以進行數值、字元和檔案三個方面的測試

test命令的格式

格式一：test 表示式
格式二： [ 表示式 ] （中括號的兩邊要有空格作為間隔）
格式三： [[ 表示式 ]] （且支援擴充套件正規表示式和萬用字元）

#注意：test和中括號等價
[root@centos8 ~]#help [
[: [ arg... ]
   Evaluate conditional expression.   
   This is a synonym for the "test" builtin, but the last argument must
   be a literal `]', to match the opening `['.

使用test判斷檔案的許可權

-r：是否存在讀許可權
-x：是否存在執行許可權
-w：是否存在寫許可權
範例：判斷一個檔案是否存在讀許可權

test -r aa; echo $? 或 [ -r aa ];echo $?
#若存在，退出狀態碼為0

檔案型別判斷

-f：是否為文字檔案
-d：是否為目錄檔案

檔案狀態判斷

-e：檔案是否存在
-a：檔案是否存在

字串判斷：

-z STRING：字串是否為空，沒定義或空為真，不空為假
= != > <：連個字串是否相同、不同等。（這些符號兩邊要有空格）

數位之間比較

-eq： equal，相等
-ne： not-equal，不等
-gt： greater-than，大於
-lt：less-than，小於

[[ expression ]] 用法

使用萬用字元的時候： == 和 !=

會把右側的認為是萬用字元

使用正規表示式的時候： =~

會把右側的認為是正規表示式（擴充套件正規表示式）

組合條件測試

將兩個條件通過並且、或者連線起來

並且: -a
或者： -o

範例：

#如果當前使用者非root且該檔案不存在就建立這個檔案
[ $(whoami) != 'root' -a ! -e /data/dir ] && sudo mkdir /data/dir

read命令

接受鍵盤的輸入，然後把他分配給一個指定的變數。

#若沒有指定變數來接受read得到的資料，則預設賦值給內建的變數REPLY

#判斷使用者輸入的是否為YES
#!/bin/bash
read -p 'continute?yes or no:'  ANSWER
[[ $ANSWER  =~  ^([yY][eE][sS])$ ]]  && echo "let's continue" || echo "stop"

#檢查主機的網路狀態

#!/bin/bash
read -p "please input IP:" IP
[[ "$IP" =~  ^[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}$  ]] && echo "$IP is availabe"
ping -c 4 $IP > /dev/null && echo "$IP is Up " || echo "$IP is unreachable"

選項；

-p：指定提示的資訊

（）和{}

作用：將多個命令組合在一起，批次執行
格式：（ cmd；cmd2....）或{ cmd，cmd2...} --括號左邊要有空格

#（）和{}批次執行命令的區別：使用小括號（），裡面執行的命令會開啟子程序，大括號不會

範例：

#判斷網路的狀態
IP="x.x.x.x" #賦值的時候等號兩邊不能有空格   -c：指定ping的次數
ping -c 4 $IP &> /dev/null  && echo "$IP is up"  || echo "$IP is unreachable";
echo "scripts is finished"
exit

#範例：磁碟空間的判斷，判斷某塊磁碟的使用空間是否達到臨界值

WARING=80 #設定一個臨界值
SPACE_USE=`df|grep '^/dev/sd'|tr -s ' ' %|cut -d% -f5|sort -nr|head -1`
[ "$SPACE_USED" -ge $WARNING ] && echo "disk used is $SPACE_USED,will be full"


#tr命令
#作用: 字元轉換和刪除
#選項：
-d：delete
-s：squeeze-repeats
#範例：
轉換：tr '123' 'abc' #把132轉換成abc -- 一 一對應 1--a 2--b
刪除： tr -d '需要刪除的內容'
將多個連續的字元壓縮或轉換成一個指定字元：tr -s '' #把多個連續的空格壓縮成一個空格（-s：把相同連續的字元合成一個）

cut命令：
作用：提取列
選項：
#-d -- 指定分隔符
#-f -- 指定提取取那些列

head命令：
作用：顯示檔案的前幾行
選項：
-n：指定獲取前x行

shell指令碼的流程控制語句

條件選擇
條件判斷
迴圈語句

shell的條件選擇語句：if

單分支
雙分支
多分支

單分支格式

if 判斷條件；then
   執行的操作
fi

雙分支格式

if 判斷條件；then
   執行的操作
else
   執行的操作
fi

多分支

if 判斷條件；then
   執行的操作
elif
   執行的操作
   ......
else
   執行的操作
fi

範例

#根據命令的退出狀態來執行命令
#/bin/bash
read IP
if ping -c 2 $IP &> /dev/null;then
 	echo "$IP is up"
else
	echo "$IP is unreachable"
fi

條件判斷 case 語句

case 變數參照 in 
PAT1）
	執行相關操作
	;;
PAT2)
	執行相關操作
	;;
*)
	執行相關操作
	;;
esac

#case語句支援萬用字元
* 任意長度任意字元
? 任意單個字元
[] 指定範圍內的任意單個字元
| 或者，如: a|b

範例：

#判斷輸入的是yes還是no

#!/bin/bash
read -p 'do you agree(yes|no): ' input

case $input in
y|yes)
	echo 'You input is yes'
	;;
n|no)
	echo 'you input is no'
	;;
*)
	echo 'you input is other'
	;;
esac

#運維選單實現版本2

#!/bin/bash
cat <<EOF
請選擇：
1）備份資料庫
2）清理紀錄檔
3）軟體升級
4）軟體回滾
5）刪庫跑路
EOF

read -p '請輸入上面的數位進行選擇： ' NUM

case $NUM in 
1)
	echo '備份資料庫'
	;;
2)
	echo '清理紀錄檔'
	;;
3)
	echo '軟體升級'
	;;
4)
	echo '軟體回滾'
	;;
5)
	echo '刪庫跑路'
	;;
*)
	echo '以上所有'
	;;
esac

shell的迴圈語句：

for
while
until（不常用）

for迴圈格式

格式一：

for 變數 in 列表
do
	要做的操作
done

for列表的生成方式

直接給出列表：1 2 3 4 5 ...
整數列表：{start..end} 、$(seq [start [step]] end)
通過$()命令替換得到列表

格式二：

for((表示式一；表示式二；表示式三))；do
	要做的操作
done

範例

#使用for迴圈語句實現1+100
#!/bin/bash

sum=0
for num in `seq 100`;do   #列表1-100的表示方法； {1..100} seq 100
    let sum=$sum+$num  #let
done
echo $sum

#使用seq命令結合bc工具實現：
seq -s+ 100 | bc
-s:指定分隔符，預設分隔符是\n(換行)

#使用tr命令結合bc工具實現：
echo {1..100}|tr ' ' +|bc

#求100以內的奇數和
列表:{1..100..2} #一到100這個範圍，以2作為跳數

#99乘法表的實現
#!/bin/bash

for i in {1..9};do
    for j in {1..9};do
	 if [ $i -ge $j ];then
 	   echo -e "$i * $j = $[i*j]\t\c"  #\c很關鍵
         fi
    done
    echo
done

#\t:一個製表位,實現對齊的功能 \n:換行符 \c:有了-e引數，我們也可以使用跳脫字元\c來強制 echo 命令不換行

#將指定目錄下檔案的所有字尾改名為 bak 字尾
#將/data/下面的所有檔案該有bak字尾
#!/bin/bash
DIR="/data/"
cd $DIR  || { echo "cannot inner this dir";exit; }
for FILE in * ;do #找到/data目錄裡面的檔案列表   *是萬用字元：表示所有
    PRE=`echo ${FILE} | grep -Eo ".*\."`  #去掉檔案的字尾，如果沒有字尾則不會匹配到
    sudo  mv ${FILE}  ${PRE}bakup #給去掉字尾的檔名加上字尾
done

#將目錄YYYY-MM-DD/中所有檔案，移動到YYYY-MM/DD/下  每天都會生成一個以當天日期為名字目錄，裡面存放一些檔案。

# 1. 建立模擬的實驗環境
#!/bin/bash
PDIR=/data/test
for i in {1..365};do 
 DIR=`date -d "-$i day" +%F` #-d:指定日期 -num：表示當前的前一天
 					#date -d "-1 year" +%F 表示以%F這種格式來顯示當前日期的前一天 
 mkdir -pv $PDIR/$DIR #建立指定的檔案
 cd $PDIR/$DIR
 for j in {1..10};do
 touch $RANDOM.log  #隨機建立十個檔案
 done
done

#將上面的目錄移動到YYYY-MM/DD/下
#!/bin/bash
DIR=/data/test #總目錄
cd $DIR || {  echo "無法進入 $DIR";exit; }
for subdir in * ; do  #*表示總目錄下面的每一個子目錄的名稱
	YYYY_MM=`echo $subdir | cut -d"-" -f1,2` #取年月
	DD=`echo $subdir | cut -d"-" -f3`  #取日
	[ -d $YYYY_MM/$DD ] || mkdir -p $YYYY_MM/$DD &> /dev/null #判斷檔案是否存在，不存在就建立一個
	mv $subdir/* $YYYY_MM/$DD #移動檔案到新的資料夾下面去
done
rm -rf $/DIR/*-*-* #刪除掉舊的檔案


#date命令的使用
作用：顯示和設定系統時間
選項：
-d <字串> 顯示字串所指的日期與時間，比如："-1 day" 表示當前日期的前一天,必須要加雙引號
-s <字串> 設定當前的時間和日期
#時間日期格式：
%T：time，顯示時分秒，24小時制（hh:mm:ss）
%F：full date，顯示年月日，%Y-%m-%d

#範例：
使用date設定年月日：
date -s "20220710"或date -s "YYYY-MM-DD" #時間設定成2022年7月10日0時0分
只設定時間，不改年月日
date -s "hh:mm:ss"
設定全部時間
date -s "YYYY-YY-DD HH:mm:ss"

hwclock命令實現時間校對
-s, --hctosys #以硬體時鐘為準，校正系統時鐘
-w, --systohc #以系統時鐘為準，校正硬體時鐘

shell指令碼的while循

while迴圈格式

while 判斷條件；do
      所作的操作
done

#迴圈控制條件；進入迴圈之前，先做一次判斷；每一次迴圈之後會再次做判斷；
#條件為「true」，則執行一次迴圈；直到條件測試狀態為「false」終止迴圈

#while迴圈實現1+...100
#!/bin/bash
sum=0
i=1
while [ $i -le 100 ] ;do
  let sum=$sum+$i
  let i+=1
done
echo $sum