通常,當人們提到“shell腳本語言”時,浮現在他們腦海中是bash,ksh,sh或者其它相類似的linux/unix腳本語言。腳本語言是與計算機交流的另外一種途徑。使用圖形化窗口界面(不管是windows還是linux都無所謂)用戶可以移動鼠標並點擊各種對象,比如按鈕、列表、選框等等。但這種方式在每次用戶想要計算機/服務器完成相同任務時(比如說批量轉換照片,或者下載新的電影、mp3等)卻是十分不方便。要想讓所有這些事情變得簡單並且自動化,我們可以使用shell腳本。
某些編程語言,像pascal、foxpro、C、java之類,在執行前需要先進行編譯。它們需要合適的編譯器來讓我們的代碼完成某個任務。
而其它一些編程語言,像php、javascript、visualbasic之類,則不需要編譯器,因此它們需要解釋器,而我們不需要編譯代碼就可以運行程序。
shell腳本也像解釋器一樣,但它通常用於調用外部已編譯的程序。然後,它會捕獲輸出結果、退出代碼並根據情況進行處理。
Linux世界中最爲流行的shell腳本語言之一,就是bash。而我認爲(這是我自己的看法)原因在於,默認情況下bash shell可以讓用戶便捷地通過歷史命令(先前執行過的)導航,與之相反的是,ksh則要求對.profile進行一些調整,或者記住一些“魔術”組合鍵來查閱歷史並修正命令。
好了,我想這些介紹已經足夠了,剩下來哪個環境最適合你,就留給你自己去判斷吧。從現在開始,我將只講bash及其腳本。在下面的例子中,我將使用CentOS 6.6和bash-4.1.2。請確保你有相同版本,或者更高版本。
Shell腳本流
shell腳本語言就跟和幾個人聊天類似。你只需把所有命令想象成能幫你做事的那些人,只要你用正確的方式來請求他們去做。比如說,你想要寫文檔。首先,你需要紙。然後,你需要把內容說給某個人聽,讓他幫你寫。最後,你想要把它存放到某個地方。或者說,你想要造一所房子,因而你需要請合適的人來清空場地。在他們說“事情幹完了”,那麼另外一些工程師就可以幫你來砌牆。最後,當這些工程師們也告訴你“事情幹完了”的時候,你就可以叫油漆工來給房子粉飾了。如果你讓油漆工在牆砌好前就來粉飾,會發生什麼呢?我想,他們會開始發牢騷了。幾乎所有這些像人一樣的命令都會說話,如果它們完成了工作而沒有發生什麼問題,那麼它們就會告訴“標準輸出”。如果它們不能做你叫它們做的事——它們會告訴“標準錯誤”。這樣,最後,所有的命令都通過“標準輸入”來聽你的話。
快速實例——當你打開linux終端並寫一些文本時——你正通過“標準輸入”和bash說話。那麼,讓我們來問問bash shell who am i(我是誰?)吧。
root@localhost ~]# who am i <--- 你通過標準輸入對 bash shell 說 root pts/0 2015-04-22 20:17 (192.168.1.123) <--- bash shell通過標準輸出回答你
現在,讓我們說一些bash聽不懂的問題:
[root@localhost ~]# blablabla <--- 哈,你又在和標準輸入說話了 -bash: blablabla: command not found <--- bash通過標準錯誤在發牢騷了
“:”之前的第一個單詞通常是向你發牢騷的命令。實際上,這些流中的每一個都有它們自己的索引號(LCTT 譯註:文件句柄號):
標準輸入(stdin) - 0
標準輸出(stdout) - 1
標準錯誤(stderr) - 2
如果你真的想要知道哪個輸出命令說了些什麼——你需要將那次發言重定向到(在命令後使用大於號“>”和流索引)文件:
[root@localhost ~]# blablabla 1> output.txt -bash: blablabla: command not found
在本例中,我們試着重定向流1(stdout)到名爲output.txt的文件。讓我們來看對該文件內容所做的事情吧,使用cat命令可以做這事:
[root@localhost ~]# cat output.txt [root@localhost ~]#
看起來似乎是空的。好吧,現在讓我們來重定向流2(stderr):
[root@localhost ~]# blablabla 2> error.txt [root@localhost ~]#
好吧,我們看到牢騷話沒了。讓我們檢查一下那個文件:
[root@localhost ~]# cat error.txt -bash: blablabla: command not found [root@localhost ~]#
果然如此!我們看到,所有牢騷話都被記錄到errors.txt文件裏頭去了。
有時候,命令會同時產生stdout和stderr。要重定向它們到不同的文件,我們可以使用以下語句:
command 1>out.txt 2>err.txt
要縮短一點語句,我們可以忽略“1”,因爲默認情況下stdout會被重定向:
command >out.txt 2>err.txt
好吧,讓我們試試做些“壞事”。讓我們用rm命令把file1和folder1給刪了吧:
[root@localhost ~]# rm -vf folder1 file1 > out.txt 2>err.txt
現在來檢查以下輸出文件:
[root@localhost ~]# cat out.txt removed `file1' [root@localhost ~]# cat err.txt rm: cannot remove `folder1': Is a directory [root@localhost ~]#
正如我們所看到的,不同的流被分離到了不同的文件。有時候,這也不是很方便,因爲我們想要查看出現錯誤時,在某些操作前面或後面所連續發生的事情。要實現這一目的,我們可以重定向兩個流到同一個文件:
command >>out_err.txt 2>>out_err.txt
注意:請注意,我使用“>>”替代了“>”。它允許我們附加到文件,而不是覆蓋文件。
我們也可以重定向一個流到另一個:
command >out_err.txt 2>&1
讓我來解釋一下吧。所有命令的標準輸出將被重定向到out_err.txt,錯誤輸出將被重定向到流1(上面已經解釋過了),而該流會被重定向到同一個文件。讓我們看這個實例:
[root@localhost ~]# rm -fv folder2 file2 >out_err.txt 2>&1 [root@localhost ~]# cat out_err.txt rm: cannot remove `folder2': Is a directory removed `file2' [root@localhost ~]#
看着這些組合的輸出,我們可以將其說明爲:首先,rm 命令試着將folder2刪除,而它不會成功,因爲linux要求-r 鍵來允許rm 命令刪除文件夾,而第二個file2會被刪除。通過爲rm提供-v(詳情)鍵,我們讓rm命令告訴我們每個被刪除的文件或文件夾。
這些就是你需要知道的,關於重定向的幾乎所有內容了。我是說幾乎,因爲還有一個更爲重要的重定向工具,它稱之爲“管道”。通過使用|(管道)符號,我們通常重定向stdout流。
比如說,我們有這樣一個文本文件:
[root@localhost ~]# cat text_file.txt This line does not contain H e l l o word This lilne contains Hello This also containd Hello This one no due to HELLO all capital Hello bash world!
而我們需要找到其中某些帶有“Hello”的行,Linux中有個grep 命令可以完成該工作:
[root@localhost ~]# grep Hello text_file.txt This lilne contains Hello This also containd Hello Hello bash world! [root@localhost ~]#
當我們有個文件,想要在裏頭搜索的時候,這用起來很不錯。當如果我們需要在另一個命令的輸出中查找某些東西,這又該怎麼辦呢?是的,當然,我們可以重定向輸出到文件,然後再在文件裏頭查找:
[root@localhost ~]# fdisk -l>fdisk.out [root@localhost ~]# grep "Disk /dev" fdisk.out Disk /dev/sda: 8589 MB, 8589934592 bytes Disk /dev/mapper/VolGroup-lv_root: 7205 MB, 7205814272 bytes Disk /dev/mapper/VolGroup-lv_swap: 855 MB, 855638016 bytes [root@localhost ~]#
如果你打算grep一些雙引號引起來帶有空格的內容呢!
注意:fdisk命令顯示關於Linux操作系統磁盤驅動器的信息。
就像我們看到的,這種方式很不方便,因爲我們不一會兒就把臨時文件空間給搞亂了。要完成該任務,我們可以使用管道。它們允許我們重定向一個命令的stdout 到另一個命令的stdin 流:
[root@localhost ~]# fdisk -l | grep "Disk /dev" Disk /dev/sda: 8589 MB, 8589934592 bytes Disk /dev/mapper/VolGroup-lv_root: 7205 MB, 7205814272 bytes Disk /dev/mapper/VolGroup-lv_swap: 855 MB, 855638016 bytes [root@localhost ~]#
如你所見,我們不需要任何臨時文件就獲得了相同的結果。我們把fdisk stdout 重定向到了grep stdin。
注意 : 管道重定向總是從左至右的。
還有幾個其它重定向,但是我們將把它們放在後面講。
在shell中顯示自定義信息
正如我們所知道的,通常,與shell的交流以及shell內的交流是以對話的方式進行的。因此,讓我們創建一些真正的腳本吧,這些腳本也會和我們講話。這會讓你學到一些簡單的命令,並對腳本的概念有一個更好的理解。
假設我們是某個公司的總服務檯經理,我們想要創建某個shell腳本來註冊呼叫信息:電話號碼、用戶名以及問題的簡要描述。我們打算把這些信息存儲到普通文本文件data.txt中,以便今後統計。腳本它自己就是以對話的方式工作,這會讓總服務檯的工作人員的小日子過得輕鬆點。那麼,首先我們需要顯示提問。對於顯示信息,我們可以用echo和printf命令。這兩個都是用來顯示信息的,但是printf更爲強大,因爲我們可以通過它很好地格式化輸出,我們可以讓它右對齊、左對齊或者爲信息留出專門的空間。讓我們從一個簡單的例子開始吧。要創建文件,請使用你慣用的文本編輯器(kate,nano,vi,……),然後創建名爲note.sh的文件,裏面寫入這些命令:
echo "Phone number ?"
如何運行/執行腳本?
在保存文件後,我們可以使用bash命令來運行,把我們的文件作爲它的參數:
[root@localhost ~]# bash note.sh Phone number ?
實際上,這樣來執行腳本是很不方便的。如果不使用bash命令作爲前綴來執行,會更舒服一些。要讓腳本可執行,我們可以使用chmod命令:
[root@localhost ~]# ls -la note.sh -rw-r--r--. 1 root root 22 Apr 23 20:52 note.sh [root@localhost ~]# chmod +x note.sh [root@localhost ~]# ls -la note.sh -rwxr-xr-x. 1 root root 22 Apr 23 20:52 note.sh [root@localhost ~]#
注意 : ls命令顯示了當前文件夾內的文件。通過添加-la鍵,它會顯示更多文件信息。
如我們所見,在chmod命令執行前,腳本只有讀(r)和寫(w)權限。在執行chmod+x後,它就獲得了執行(x)權限。(關於權限的更多細節,我會在下一篇文章中講述。)現在,我們只需這麼來運行:
[root@localhost ~]# ./note.sh Phone number ?
在腳本名前,我添加了 ./ 組合。.(點)在unix世界中意味着當前位置(當前文件夾),/(斜線)是文件夾分隔符。(在Windows系統中,我們使用反斜線 / 表示同樣功能)所以,這整個組合的意思是說:“從當前文件夾執行note.sh腳本”。我想,如果我用完整路徑來運行這個腳本的話,你會更加清楚一些:
[root@localhost ~]# /root/note.sh Phone number ? [root@localhost ~]#
它也能工作。
如果所有linux用戶都有相同的默認shell,那就萬事OK。如果我們只是執行該腳本,默認的用戶shell就會用於解析腳本內容並運行命令。不同的shell的語法、內部命令等等有着一丁點不同,所以,爲了保證我們的腳本會使用bash,我們應該添加#!/bin/bash到文件首行。這樣,默認的用戶shell將調用/bin/bash,而只有在那時候,腳本中的命令纔會被執行:
[root@localhost ~]# cat note.sh #!/bin/bash echo "Phone number ?"
直到現在,我們才100%確信bash會用來解析我們的腳本內容。讓我們繼續。
讀取輸入
在顯示信息後,腳本會等待用戶回答。有個read命令用來接收用戶的回答:
#!/bin/bash echo "Phone number ?" read phone
在執行後,腳本會等待用戶輸入,直到用戶按[ENTER]鍵結束輸入:
[root@localhost ~]# ./note.sh Phone number ? 12345 <--- 這兒是我輸入的內容 [root@localhost ~]#
你輸入的所有東西都會被存儲到變量phone中,要顯示變量的值,我們同樣可以使用echo命令:
[root@localhost ~]# cat note.sh #!/bin/bash echo "Phone number ?" read phone echo "You have entered $phone as a phone number" [root@localhost ~]# ./note.sh Phone number ? 123456 You have entered 123456 as a phone number [root@localhost ~]#
在bash shell中,一般我們使用$(美元)符號來表明這是一個變量,除了讀入到變量和其它爲數不多的時候纔不用這個$(將在今後說明)。
好了,現在我們準備添加剩下的問題了:
#!/bin/bash echo "Phone number?" read phone echo "Name?" read name echo "Issue?" read issue [root@localhost ~]# ./note.sh Phone number? 123 Name? Jim Issue? script is not working. [root@localhost ~]#
使用流重定向
太完美了!剩下來就是重定向所有東西到文件data.txt了。作爲字段分隔符,我們將使用/(斜線)符號。
注意 : 你可以選擇任何你認爲是最好的分隔符,但是確保文件內容不會包含這些符號在內,否則它會導致在文本行中產生額外字段。
別忘了使用“>>”來代替“>”,因爲我們想要將輸出內容附加到文件末!
[root@localhost ~]# tail -2 note.sh read issue echo "$phone/$name/$issue">>data.txt [root@localhost ~]# ./note.sh Phone number? 987 Name? Jimmy Issue? Keybord issue. [root@localhost ~]# cat data.txt 987/Jimmy/Keybord issue. [root@localhost ~]#
注意 :tail 命令顯示了文件的最後的n行。
搞定。讓我們再來運行一次看看:
[root@localhost ~]# ./note.sh Phone number? 556 Name? Janine Issue? Mouse was broken. [root@localhost ~]# cat data.txt 987/Jimmy/Keybord issue. 556/Janine/Mouse was broken. [root@localhost ~]#
我們的文件在增長,讓我們在每行前面加個日期吧,這對於今後擺弄這些統計數據時會很有用。要實現這功能,我們可以使用date命令,並指定某種格式,因爲我不喜歡默認格式:
[root@localhost ~]# date Thu Apr 23 21:33:14 EEST 2015 <---- date命令的默認輸出 [root@localhost ~]# date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S" 2015.04.23 21:33:18 <---- 格式化後的輸出
有幾種方式可以讀取命令的輸出到變量,在這種簡單的情況下,我們將使用`(是反引號,不是單引號,和波浪號~在同一個鍵位):
[root@localhost ~]# cat note.sh #!/bin/bash now=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"` echo "Phone number?" read phone echo "Name?" read name echo "Issue?" read issue echo "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt [root@localhost ~]# ./note.sh Phone number? 123 Name? Jim Issue? Script hanging. [root@localhost ~]# cat data.txt 2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging. [root@localhost ~]#
嗯…… 我們的腳本看起來有點醜啊,讓我們來美化一下。如果你要手動讀取read命令,你會發現read 命令也可以顯示一些信息。要實現該功能,我們應該使用-p鍵加上信息:
[root@localhost ~]# cat note.sh #!/bin/bash now=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"` read -p "Phone number: " phone read -p "Name: " name read -p "Issue: " issue echo "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt
你可以直接從控制檯查找到各個命令的大量有趣的信息,只需輸入:man read, man echo, man date, man ……
同意嗎?它看上去是舒服多了!
[root@localhost ~]# ./note.sh Phone number: 321 Name: Susane Issue: Mouse was stolen [root@localhost ~]# cat data.txt 2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging. 2015.04.23 21:43:50/321/Susane/Mouse was stolen [root@localhost ~]#
光標在消息的後面(不是在新的一行中),這有點意思。(LCTT 譯註:如果用 echo 命令輸出顯示的話,可以用 -n 參數來避免換行。)
循環
是時候來改進我們的腳本了。如果用戶一整天都在接電話,如果每次都要去運行,這豈不是很麻煩?讓我們讓這些活動都永無止境地循環去吧:
[root@localhost ~]# cat note.sh #!/bin/bash while true do read -p "Phone number: " phone now=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"` read -p "Name: " name read -p "Issue: " issue echo "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt done
我已經交換了read phone和now=date行的位置。這是因爲我想要在輸入電話號碼後再獲得時間。如果我把它放在循環的首行,那麼循環一次後,變量 now 就會在數據存儲到文件中後馬上獲得時間。而這並不好,因爲下一次呼叫可能在20分鐘後,甚至更晚。
[root@localhost ~]# ./note.sh Phone number: 123 Name: Jim Issue: Script still not works. Phone number: 777 Name: Daniel Issue: I broke my monitor Phone number: ^C [root@localhost ~]# cat data.txt 2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging. 2015.04.23 21:43:50/321/Susane/Mouse was stolen 2015.04.23 21:47:55/123/Jim/Script still not works. 2015.04.23 21:48:16/777/Daniel/I broke my monitor [root@localhost ~]#
注意: 要從無限循環中退出,你可以按[Ctrl]+[C]鍵。Shell會顯示^表示 CTRL 鍵。
使用管道重定向
讓我們添加更多功能到我們的“弗蘭肯斯坦(Frankenstein)”,我想要腳本在每次呼叫後顯示某個統計數據。比如說,我想要查看各個號碼呼叫了我幾次。對於這個,我們應該cat文件data.txt:
[root@localhost ~]# cat data.txt 2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging. 2015.04.23 21:43:50/321/Susane/Mouse was stolen 2015.04.23 21:47:55/123/Jim/Script still not works. 2015.04.23 21:48:16/777/Daniel/I broke my monitor 2015.04.23 22:02:14/123/Jimmy/New script also not working!!! [root@localhost ~]#
現在,所有輸出我們都可以重定向到cut命令,讓cut來把每行切成一塊一塊(我們使用分隔符“/”),然後打印第二個字段:
[root@localhost ~]# cat data.txt | cut -d"/" -f2 123 321 123 777 123 [root@localhost ~]#
現在,我們可以把這個輸出重定向打另外一個命令sort:
[root@localhost ~]# cat data.txt | cut -d"/" -f2|sort 123 123 123 321 777 [root@localhost ~]#
然後只留下唯一的行。要統計唯一條目,只需添加-c鍵到uniq命令:
[root@localhost ~]# cat data.txt | cut -d"/" -f2 | sort | uniq -c 3 123 1 321 1 777 [root@localhost ~]#
只要把這個添加到我們的循環的最後:
#!/bin/bash while true do read -p "Phone number: " phone now=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"` read -p "Name: " name read -p "Issue: " issue echo "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt echo "===== We got calls from =====" cat data.txt | cut -d"/" -f2 | sort | uniq -c echo "--------------------------------" done
運行:
[root@localhost ~]# ./note.sh Phone number: 454 Name: Malini Issue: Windows license expired. ===== We got calls from ===== 3 123 1 321 1 454 1 777 -------------------------------- Phone number: ^C
當前場景貫穿了幾個熟知的步驟:
顯示消息
獲取用戶輸入
存儲值到文件
處理存儲的數據
但是,如果用戶有點責任心,他有時候需要輸入數據,有時候需要統計,或者可能要在存儲的數據中查找一些東西呢?對於這些事情,我們需要使用switches/cases,並知道怎樣來很好地格式化輸出。這對於在shell中“畫”表格的時候很有用。