第8章 shell脚本编程
一. shell简介
当命令不在命令行中执行，而是从一个文件中执行时，该文件就称为 Shell 脚本。shell脚本是纯文本文件，以行为单位逐行执行。
相当于一种命令翻译器。
二. shell脚本的编写
2.1脚本的创建
使用文本编辑器(或touch)创建脚本文件
语法：touch a.sh
2.2脚本的执行
将脚本添加可执行权限
语法：chmod +x a.sh
执行脚本命令：
(1)./a.sh
(2)sh a.sh
(3)source a.sh //不需要x权限
2.3脚本的编写
编辑脚本：vim a.sh
#!/bin/bash //系统以bash解释器执行脚本
cd /etc/
pwd //命令语句
三. shell功能
3.1重定向
重定向输出：将命令的执行结果覆盖到目标文件
语法：df > a.txt //将磁盘信息覆盖到a.txt文件
重定向追加：uname -p >> a.txt //将处理器类型追加到a.txt
重定向输入：
vim pass.txt
123456
passwd --stdin jerry < pass.txt //标准输入
tail -2 /etc/shadow //查看用户密码信息后两行
3.2管道符号
将左侧的命令输出结果，作为右侧命令的处理对象
cat a.txt |grep “123” //筛选出含字符串“123”的行
grep "bash$" /etc/passwd | awk -F: '{ print $1,$7 }' //-F:后要求有空格
例：提取根分区/的磁盘使用情况
df -hT //查看磁盘使用情况-h显示更易读-T显示文件系统类型
df -hT | grep "/$" | awk '{print $6}'
四. shell变量
shell变量用来存放系统和用户需要使用的特定参数(值),而且这些参数可以根据用户的设定或系统环境的变化而相应变化。
4.1自定义变量
4.1.1定义一个新的变量(输入)
格式：变量名=变量值
4.1.2查看变量的值(输出)
格式：echo $变量名
echo命令的选项：
-n：取消自动换行
-e：使用转义字符，把字符串中某些字符当成特殊字符处理
：制表符
：换行符
b：删除前一个字符
f：换行但光标仍旧停留在原来的位置
：光标移至行首，但不换行
赋值时使用引号
双引号：允许通过$符号引用其他变量值
单引号：禁止引用其他变量值，$视为普通字符
反撇号：命令替换，提取命令执行后的输出结果
4.1.3从键盘输入内容为变量赋值(提示输入)
格式： read [-p "提示信息"] 变量名
4.2整数变量运算
Shell变量的数值运算多用于脚本程序的过程控制，只能进行整数运算，不支持小数 运算。整数的运算主要通过内部命令Expr进行。
格式：expr 变量1 运算符 变量2 [运算符 变量3]... //注意空格
常用运算符：加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、取模(%)
例：设置X(值为35)、Y(值为16)两个变量，并进行加、减、乘、除、取模运算
X=35
Y=16
expr $X + $Y
expr $X - $Y
expr $X * $Y //乘法符号在shell中有其它含义,运算时需要转意符号
expr $X / $Y
expr $X % $Y
4.3环境变量
由系统提前创建，用来设置用户的工作环境
配置文件：/etc/profile 、~/.bash_profile
env ：查看当前工作环境下的环境变量。
这表示为 $n，n为1~9之间的数字
例：编写一个加法运算的小脚本a.sh,用来计算两个整数的和。需要计算的两个整数在执行脚本时以位置变量的形式提供。
#vim a.sh
#!/bin/bash
SUM=`expr $1 + $2`
echo "$1 + $2 = $SUM"
#chmod +x a.sh
#./a.sh 12 24 //$1为12、$2为24
4.4预定义变量
是由Bash程序预先定义好的一类特殊变量，使用"$"符号和另一个符号组合表示。
$# ：命令行中位置变量的个数
$* ：所有位置变量的内容
$? ：表示上一条命令执行后返回的状态，当返回状态值为0时表示执行正常，非0值表示执行异常或出错
$0 ：当前执行的进程/程序名
例：编写一个备份小脚本
#vim mybak.sh
#!/bin/bash
TARFILE=beifen-`date +%s`.tgz
tar zcf $TARFILE $* &> /dev/null
echo "已执行$0脚本，"
echo "共完成$#个对象的备份"
echo "具体内容包括：$*"
#chmod +x mybak.sh
#./mybak.sh /boot/grub
#./mybak.sh /etc/passwd /etc/shadow
五. 测试脚本命令
5.1条件测试
测试特定的表达式是否成立，当条件成立时，测试语句的返回值为0，否则为其他数值
格式1：test 条件表达式
格式2：[ 条件表达式 ] //注意空格,中括号与表达式之间有空格
执行条件测试操作以后，通过预定义变量"$?"获取返回状态值。
5.2文件测试
根据给定的路径名称，判断对应的是文件还是目录，或者判断文件是否可读、 可写、可执行等。
用法：[ 操作符 文件或目录 ]
-d：测试是否为目录(Directory)
-e：测试目录或文件是否存在(Exist)
-f：测试是否为文件(File)
-r：测试当前用户是否有权读取(Read)
-w：测试当前用户是否有权写入(Write)
-x：测试是否设置有可执行权限(Excute)
例：
[ -d /media/cdrom ]
echo $?
0 //返回0表示条件成立，返回1表示条件不成立
使用逻辑与"&&"和echo命令一起更直观的显示结果
[ -d /media/cdrom ] $$ echo "yes"
yes
5.3整数值比较
根据给定的两个整数值，判断第一个与第二个数的关系
用法：[ 整数1 操作符 整数2]
-eq：等于(Equal)
-ne：不等于(Not Equal)
-gt：大于(Greater Than)
-lt：小于(Lesser Than)
-le：小于或等于(Lesser or Equal)
-ge：大于或等于(Greater or Equal)
例：判断当前已登录的用户数，超出五个时输出"Too many"
Unum=`who | wc -l` //查看当前已登录用户数
[ $Unum -gt 5 ] && echo "Too many."
5.4字符串比较
通常用来检查用户输入、系统环境等是否满足条件
用法1：[ 字符串1 = 字符串2] [ 字符串1 ！= 字符串2 ]
用法2：[ -z 字符串 ] //检查是否为空
通用 ：[ 字符串1 操作符 字符串2 ]
例1：判断当前系统语言，不是"http://en.US"时输出"Not http://en.US "
echo $LANG
[ $LANG != "http://en.US" ] && echo "Not http://en.US"
例2：用户需输入yes或no来确认操作
read -p "是否覆盖现有文件(yes/no)?" ACK
[ $ACK = "yes" ] && echo "覆盖"
read -p "是否覆盖现有文件(yes/no)？" ACK
[ $ACK = "no" ] $$ echo "不覆盖"
5.5逻辑测试
判断两个或多个条件之间的关系
用法1：[ 表达式1 ] 操作符 [ 表达式2 ]
用法2：命令1 操作符 命令2
&& ：逻辑与，“而且”，使用test命令时可改为"-a"
|| ：逻辑或，“或者”，使用test命令时可改为"-o"
! ：逻辑否，“不”
例：测试当前系统内核版本是否符合要求
uname -r
Mnum=$(uname -r | awk -F. '{print $1}')
Snum=$(uname -r | awk -F. '{print $2}')
[ $Mnum -eq 2 ] && [ $Snum -gt 4 ] && echo "符合要求"
六. if条件语句
根据复杂程度：单分支的if语句，双分支的if语句，多分支的if语句
6.1单分支if语句
只有条件成立时才会执行一条相应的代码
用法：
if 条件测试
then 命令序列
fi
例：判断挂载点目录是否存在，若不存在则新建此目录
vim chkmountdir.sh
#!/bin/bash
MOUNT_DIR="/media/cdrom/"
if [ ! -d $MOUNT_DIR ]
then
mkdir -p $MOUNT_DIR
fi
chmod +x chkmountdir.sh //给chkmountdir.sh执行的权限
./chkmountdir.sh
6.2双分支if语句
用法：
if 条件测试操作
then 命令序列1
else 命令序列2
fi
例：检查目标主机是否能连通，显示相应信息
vim pinghost.sh
#!/bin/bash
ping -c 3 -i 0.2 -w 3 $1 &> /dev/null //命令执行时的消息都不看
if [ $? -eq 0] //判断前一条命令的返回状态
then
echo "Host $1 is up."
else
echo "Host $1 is down."
fi
chmod +x pinghost.sh
./pinghost.sh 192.168.4.11
6.3多分支if语句
用法：
if 条件测试操作1
then 命令序列1
elif 条件测试操作2
then 命令序列2
else
命令序列3
fi
例：判断分数范围，分出优秀、合格、不合格三档
vim gradediv.sh
#!/bin/bash
read -p "请输入您的分数(0-100)：" GRADE
if [ $GRADE -ge 85 ] && [ &GRADE -le 100 ]
then
echo "$GRADE 分！优秀"
elif [ $GRADE -ge 70 ] && [ &GRADE -le 84 ]
then
echo "$GRADE 分，合格"
else
echo "$GRADE分？不合格"
fi
chmod +x gradediv.sh
./gradediv.sh
七. for循环语句
读取不同的变量，用来逐个执行同一组命令
用法：
for 变量名 in 取值列表
do
命令序列
done
例1：根据姓名列表批量添加用户
vim /root/users.txt //用作测试列表文件
jdy
ttl
tcc
vim uaddfor.sh
#!/bin/bash
ULIST=$(cat /root/users.txt)
for UNAME in $ULIST //从列表文件读取用户名
do
useradd $UNAME
echo "123456" | passwd --stdin $UNAME &> /dev/null
//通过管道指定密码字串
done
chmod +x uaddfor.sh
./uaddfor.sh
tail -3 /etc/passwd例2：根据IP地址列表检查主机状态
vim /root/ipadds.txt
192.168.4.11
192.168.4.100
192.168.4.120
vim chkhosts.sh
#!/bin/bash
HLIST=$(cat /root/ipadds.txt)
for IP in $HLIST
do
ping -c 3 -i 0.2 -W 3 $IP &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ] //嵌套if语句判断连通性
then
echo "Host $IP is up."
else
echo "Host $IP is down."
fi
done
chmod +x chkhosts.sh
./chkhosts.shfor循环语句非常适合用于列表对象无规律，且列表来源已经固定。而对于要求控制循环次数，操作对象按数字顺序编号、按特定条件执行重复操作等情况，则更适合while循环语句。
八. while循环语句
重复测试某个条件，只要条件成立则反复执行
用法：
while 条件测试操作
do
命令序列
done
例：批量添加规律编号的用户
#vim uaddwhile.sh
#!/bin/bash
PREFIX="stu"
i=1
while [ $i -le 20 ]
do
useradd ${[PREFIX}$i
echo "123456" | passwd --stdin ${PREFIX}$i &> /dev/null
let i++ //序号递增，避免死循环
done
chmod +x uaddwhile.sh
./uaddwhile.sh
grep "stu" /etc/passwd | tail -3
例：猜价格游戏，要求由脚本预先生成一个随机的价格数目(0-99)作为实际价格，判断用户猜测的价格是否高出或低于实际价格，给出相应的提示后再次要求用户猜测，直到用户猜中实际价格为止，输出用户共猜测的次数、实际价格。
#vim pricegame.sh
#!/bin/bash
PRICE=$(expr $RANDOM % 1000) //输入price一个随机数
TIMES=0
echo "商品实际价格范围为0-999，猜猜看是多少？"
while true //循环条件：true
do
read -p "请输入你猜测的价格数目：" INT
let TIMES++
if [ $INT -eq $PRICE ] ; then
echo "恭喜你答对了，实际价格是$PRICE"
echo "你总共猜测了$TIMES次"
exit 0
elif [ $INT -gt $PRICE ] ; then
echo "太高了！"
else
echo "太低了！"
fi
done
chmod +x pricegame.sh
./pricegame.sh
九. case分支语句
针对变量的不同取值，分别执行不同的命令序列
用法：
case 变量值 in
模式1)
命令序列1
;;
模式2)
命令序列2
;;
......
*)
默认命令序列
esac
例：检查用户输入的字符类型
提示用户从键盘输入一个字符，通过case语句判断该字符是否为字母、数字或者其他控制字符，并给出相应的提示信息。
#vim hitkey.sh
#!/bin/bash
read -p "请输入一个字符，并按Enter键确认：" KEY
case "$KEY" in
[a-z] || [A-Z])
echo "你输入的是 字母."
;;
[0-9])
echo "你输入的是 数字."
;;
*)
echo "你输入的是 空格、功能键或其他控制字符."
esac
chmod -x hitkey.sh
./hitkey.sh
十. sed、awk语句
10.1 Sed简介
sed是stream editor(流编辑器)的缩写，是一种在线编辑器，它一次处理一行内容。sed是非交互式的编辑器。
处理时，把当前处理的行存储在临时缓冲区中，称为“模式空间”(pattern space)，接着用sed命令处理缓冲区中的内容，处理完成后，把缓冲区的内容送往屏幕。接着处理下一行，这样不断重复，直到文件末尾。文件内容并没有改变，除非你使用重定向存储输出。
10.2 Sed命令用法
格式：sed+[选项]+‘命令’+文件名
常用选项：
-n ：取消默认输入
-e ：多项编辑
-i ：直接修改读取的档案内容，而不是由屏幕输出
常用命令：
a ：当前行后添加行
i ：当前行前添加行
c ：用字符串替换行
d ：删除行
p ：打印行
s ：用一个字符串替换另一个
w ：将所选的行写入文件
10.3 Sed定址
用于‘命令’之前，决定对哪些行进行编辑。
如果没有指定地址，sed将处理输入文件的所有行。
1.地址是一个数字，则表示行号；是“$"符号，则表示最后一行。
2.地址可以指定范围，当需指定范围时使用逗号(，)隔开。
10.4 Sed用法
1.p命令
格式：sed -n ‘行号p’ 文件名
2.d命令
格式：sed -n ‘行号d’ 文件名
3.s命令
格式：sed -n ‘行号s/a/b/g’文件名
将文件中指定行里所有的a字符替换为b字符，g为全局变量
4.i命令
格式：sed -i ‘行号3d’文件名
直接修改文件内容，不打印在屏幕上
5.e命令
格式：sed -e ‘3d’ -e ‘4p’ 文件名
先删除第三行，再打印第四行字符
10.5 awk简介
awk是一个强大的文本分析工具，相对于grep的查找，sed的编辑，awk在其对数据分析并生成报告时，显得尤为强大。
简单来说awk就是把文件逐行的读入，以空格为默认分隔符将每行切片，切开的部分再进行各种分析处理。
10.6 awk用法
1.格式：awk ' pattern {action} '
pattern常指关系表达式，例如：
awk‘/a/’file——显示文件中包含a的行
awk‘$2>10’file——显示第二列中数字大于10的行
2. 分隔提取：awk –F“分隔符”‘{print $1}’
例如：
awk –F.‘{print $1， print $2}’表示以点为分隔符将每一行的前二个字段，分行输出
10.7 awk实例
判定输入ip的有效性：
vim a.sh
#！/bin/bash
read -p “请输入ip：” A
B=`echo $A |awk -F. “{print $1}”`
if [ $B -le 0 ] || [ $B -gt 255 ]
then echo “请输入正确的IP”
else
echo “ok”
fi
chmod +x a.sh
sh a.sh
十一. shell实例
例1：编写一个系统服务脚本
vim myprog
#!/bin/bash
case "$1" in
start)
echo -n "正在启动sleep服务..."
if sleep 7200 &
then
echo "OK"
fi
;;
stop)
echo -n "正在停止sleep服务..."
pkill "sleep" &> /dev/sull
echo "OK"
;;
status)
if pgerp "sleep" &> /dev/sull ;
then
echo "sleep服务已经启动."
else
echo "sleep服务已经停止."
fi
;;
restart)
$0 stop
$0 start
;;
esac
chmod +x myprog
./myprog start
例2： shell打印九九乘法表
使用for循环
for i in $(seq 1 9)
do
for j in $(seq 1 $i)
do
echo -n “$j * $i” = $[i * j] “ ”
done
echo
done
//例中$[i * j]可写为：$((i * j))、$[$j*$i]、$(( $j * $i ))、`expr $i * $j`
//修改：第二个do下加一行 let “temp = i * j”，再把$[i * j]改为:$temp
while 反向的乘法表：
i=9
j=1
while ((i>=1))
do
while ((j<=i))
do
echo -n “$j * $i”=$[$j * $i] “ ”
let j++
done
len j=1
let i--
echo “”
done
----------------------------------------------end------------------------------------------------
