8.11_Linux之bash shell腳本編程入門篇(一)

什麼是bash shell腳本編程?

答:Linux裏面有多種shell,而CentOS和redhat的默認shell是bash shell。至於shell腳本,這個跟windows操作系統裏面的批處理文件有點像(.bat的文件)。不知道大家還是否記得Linux的哲學思想嗎?其中有那麼兩點點:由衆多目的的單一應用程序組成:一個程序只做一件事,且做好;組合目的的單一的小程序完成複雜的任務。我覺得shell腳本編程就很好的體現了這個哲學思想。shell腳本利用shell的功能縮寫的一個“程序”,這個程序是使用純文本文件,將一些shell的語法與命令(內部命令和外部命令)寫在裏面,搭配正則表達式、管道命令與數據流重定向等功能,以達到我們所想要的處理目的。


shell腳本有什麼用?

  shell腳本的用途有:

    自動化常用命令

    執行系統管理和故障排除

    創建簡單的應用程序

    處理文本或文件


編程基本概念

編程邏輯處理方式:

    順序執行

    循環執行

    選擇執行


shell編程:過程式、解釋執行

    編程語言的基本結構:

    數據存儲:變量、數組

    表達式: a + b

    語句:if


shell腳本是包含一些命令或聲明,並符合一定格式的文本文件

格式要求:首行shebang機制

    #!/bin/bash


shell編程的良好習慣

養成良好的shell編程習慣是必須的,假如要問爲什麼?你可以想想。假如你剛入職一家公司,接手了工作,然後讓你執行某些腳本或者讓你修改。假如別人一點註釋的信息都沒有,你看到代碼第一眼會不會傻眼?假如代碼上百行或者上千行,假如你一點都不瞭解的情況下去修改,那不相當於自己重新又寫了一次腳本?多麼浪費時間和精力。即便是看自己寫的腳本,也難道日後維護的時候連自己都忘記掉。所以,一個良好的編程習慣,是必須的。

如下圖,一些示例:

標註一些腳本的作者信息,該腳本的版本,和腳本的作用,和一些代碼的作用等等基礎信息。

wKiom1ev6FrADLyrAABTLuxxC6E985.png


腳本調試

當我們寫完一個腳本的時候,很多時候,都難免出點小錯誤。所以寫完腳本,都需要檢查一下腳本是否有語法錯誤之類。


bash -n script.sh

檢測腳本中是否存在語法錯誤


如下圖,假如腳本沒有錯誤,執行該命令不會任何提示

        假如腳本有語法錯誤的,看下面第一次執行bash -n.此時就會報錯了

wKioL1ev6zywC6OPAAA-IQUUWwc208.png


bash -x /path/to/some_script

調試腳本


如下圖,當調試腳本的時候,他會把執行腳本的步驟都顯示出來,如果哪裏出現了錯誤,我們能及時發現哪裏有問題並更正過來。

wKiom1ev7sPjVsJXAABIK0gRKfA265.png



bash中的變量


什麼是變量?

變量:命名的內存空間  

    變量數據存儲方式:

        字符:

        數值:整型,浮點型


變量的作用    

    1、數據存儲格式

    2、參與的運算

    3、表示的數據範圍


編程語言分爲強類型語言和弱類型語言

    強類型:

        定義變量時必須指定類型、參與運算必須符合類型要求;調用未聲明變量會產生錯誤

        如java,python

    弱類型:

        無須指定類型,默認均爲字符型;參與運算會自動進行隱式類型轉換;變量無須事先定義可直接調用

        如:bash 不支持浮點數


變量命名法則

    1、不能使程序中的保留字:例如if, for;

    2、只能使用數字、字母及下劃線,且不能以數字開頭

    3、見名知義:如求加法的結果,用SumPlus等容易看出來的

    4、統一命名規則:駝峯命名法(如SumPlus,儘量不用純小寫或者純大寫以免跟系統的其他變量衝突)


變量的種類

根據變量的生效範圍等標準:

    本地變量:生效範圍爲當前shell進程;對當前shell之外的其它shell進程,包括當前shell的子shell進程均無效

    環境變量:生效範圍爲當前shell進程及其子進程

    局部變量:生效範圍爲當前shell進程中某代碼片斷(通常指函數)

    位置變量:$1, $2, ...來表示,用於讓腳本在腳本代碼中調用通過命令行傳遞給它的參數

    特殊變量:$?, $0, $*, $@, $#


下面通過示例來演示一下這些變量效果:


本地變量:(這個意思就像個人設置)


賦值格式 name='value'

    value可以使用引用:

        1.可以是直接字符竄;name="username"

        2.變量引用:name"username"

        3.命令引用name=`COMMAND`,name=$(COMMAND)

變量引用:$name,${name}

    "" : 弱引用,其中的變量引用會被替換爲變量值;

    '' : 強引用,其中的變量引用不會被替換爲變量值,而保持原字符串;

顯示已定義的所有本地變量:set

銷燬變量:unset name


可以看到alias裏面這管理員用戶和普通用戶的別名裏面的設置都是有點不一樣的,這就是本地變量了

wKioL1ewBRHB6bBqAAAWMGcjMPk027.png

wKiom1ewBRKSDdzyAAAYbTKYbhI679.png


環境變量:(國有國法,所謂的國法,大家都要遵守,這就是可以理解爲環境變量了)


變量聲明、賦值: export name=VALUE 或 declare -x name=VALUE

變量引用:$name,$(name)

顯示所有環境變量:export、env、printenv

銷燬: unset name


bash有許多內建的環境變量:如PATH、HISTSIZE、PS1等等..

如下,大家使用外部命令的時候都同是通過PATH指定的環境變量去搜索命令的所在位置

wKioL1ewCE3BFrBzAAAVZR3LEfQ680.png


位置變量:(在腳本里面的以$1、$2..$n,shift [n]換位置表示的變量)


賦值:script $1,$2,...對應調用第1、第2個等參數;

如下圖,賦值$1爲1,$2爲10,計算1到10所有整數的和。

wKioL1ewG6CxhORdAABtPeHuJlg814.png

不過這個位置變量很有意思的是,等參數超過10個以後,第10個參數就會以$1(0)這樣的參數形式出現,我暫時也沒弄明白這是什麼意思。如第一個參數是a,那麼第到了第10個開始,第十個的變量顯示出來的就是a0,第20個是b0,第30個是c0等等。。。

wKioL1ewIoeyhizZAAAZdXZ5Vos835.png


特殊變量:$?, $0, $*, $@, $#


$?,表示命令執行的返回狀態,0表示成功,非0爲失敗,如下圖所示

wKioL1ewHe6BydLFAAAsVTWAkfM638.png


$0,表示命令本身

wKioL1ewHoXgg7P6AAAfZld_zDc204.png


$#:傳遞給腳本有多少個參數,假如參數有兩個,那麼$#=2,如下圖所示,假如$#的參數不等於2,那麼該腳本就提示“請輸出正確的地址參數”。

wKiom1ewH07TiS1IAAA-IBpL32g323.png


$*和$@,這兩個,只有有“”雙引號的時候纔會顯示有所不同的意思

$*:傳遞給腳本的所有參數

$@:引用傳遞給腳本的所有參數

如下圖,當$*加上雙引號以後,$*表示的是‘a b c’,這個是一個整體,但不加雙引號,就是a和b和c

wKioL1ewJKfjTm7tAABEHp4jeVY053.png


只讀變量:只能聲明,但不能修改和刪除

賦值:readonlyname 、 declare -r name

wKioL1ewKKCSGiuqAAAqew44qcQ864.png


bash中的算術運算


bash中的算術運算:(幫助文件見help let)

+(加), -(減), *(乘以), /(除以), %取模(取餘), **(乘方)

實現算術運算:

(1) let var=算術表達式

(2) var=$[算術表達式]

(3) var=$((算術表達式))

(4) var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)

(5) declare –ivar= 數值

(6) echo ‘算術表達式’ | bc

wKiom1ewLdniqK3aAABUcI9D5ZU608.png

乘法符號有些場景中需要轉義,如*

bash有內建的隨機數生成器:$RANDOM(1-32767)

echo $[$RANDOM%50] :0-49之間隨機數, 如需要1-50之間的隨機,則 $[$RANDOM%50]+1 即可

wKioL1ewLSXgoznfAAAdbo04TgA885.png



賦值


增強型賦值:

    +=, -=, *=, /=, %=

let varOPERvalue

    例如:let count+=3

    自加3後自賦值

自增,自減:

    let var+=1

    let var++

    let var-=1

    let var--

wKiom1ewLz7TwXBRAAAbeRhrNzI578.png


邏輯運算


true, false

   1, 0

與:

    1 與 1 = 1

    1 與 0 = 0

    0 與 1 = 0

    0 與 0 = 0

或:

    1 或 1 = 1

    1 或 0 = 1

    0 或 1 = 1

    0 或 0 = 0

非:!

    ! 1 = 0

    ! 0 = 1


短路運算:


短路與:

    第一個爲0,結果必定爲0;

    第一個爲1,第二個必須要參與運算;

短路或:

    第一個爲1,結果必定爲1;

    第一個爲0,第二個必須要參與運算;

異或:^

異或的兩個值,相同爲假,不同爲真


聚集命令


有兩種聚集命令的方法:


    複合式:date; who | wc -l 命令會一個接一個地運行


    子shell:(date; who | wc -l ) >>/tmp/trace,所有的輸出都被髮送給單個STDOUT和STDERR


wKiom1ewTW_iKuQIAAAi12mJlhQ577.png

bash退出狀態碼


進程使用退出狀態來報告成功或失敗

0 代表成功,1-255代表失敗

$? 變量保存最近的命令退出狀態

例如:

wKioL1ewHe6BydLFAAAsVTWAkfM638.png


bash自定義退出狀態碼


exit [n]:自定義退出狀態碼;

注意:腳本中一旦遇到exit命令,腳本會立即終止;終止退出狀態取決於exit命令後面的數字

注意:如果未給腳本指定退出狀態碼,整個腳本的退出狀態碼取決於腳本中執行的最後一條命令的狀態碼

wKioL1ewT1GgOWhnAABKMLYXcwg741.png


條件測試


判斷某需求是否滿足,需要由測試機制來實現;

專用的測試表達式需要由測試命令輔助完成測試過程;

評估布爾聲明,以便用在條件性執行中

若真,則返回0

若假,則返回1


測試命令:

    test EXPRESSION

    [ EXPRESSION ]

    ` EXPRESSION `

        注意:EXPRESSION前後必須有空白字符


wKioL1ewT86QrHOVAAAWPjOvFA8555.png


根據退出狀態而定,命令可以有條件地運行

&& 代表條件性的AND THEN

|| 代表條件性的OR ELSE


如下圖,參數1必須小於參數2,條件成立,&&則計算參數1到參數2之間所有數的和,||否則,提示參數1必須小於參數2

wKioL1ewMlCRGnTPAABIT4ijXPM118.png


bash的測試類型


數值測試:

    -gt: 是否大於;

    -ge: 是否大於等於;

    -eq: 是否等於;

    -ne: 是否不等於;

    -lt: 是否小於;

    -le: 是否小於等於;


如下圖,參數1必須-lt小於參數2,條件成立,才執行&&的條件,否則,提示參數1必須-lt小於參數2

wKioL1ewMlCRGnTPAABIT4ijXPM118.png


字符串測試:

    ==:是否等於;

    >: ascii碼是否大於ascii碼

    <: 是否小於

    !=: 是否不等於

    =~: 左側字符串是否能夠被右側的PATTERN所匹配

        注意: 此表達式一般用於` `中;

    -z "STRING":字符串是否爲空,空爲真,不空爲假

    -n "STRING":字符串是否不空,不空爲真,空爲假

        注意:用於字符串比較時的用到的操作數都應該使用引號


wKioL1ewUBbiotwOAAAVpfhf94A294.png

wKiom1ewUQCAE5iHAAAeUOA1rm0564.png


文件存在性測試

    -a FILE:同-e

    -e FILE: 文件存在性測試,存在爲真,否則爲假;

wKioL1ewUY2iksdVAAA0kElVgwI159.png


存在性及類別測試

    -b FILE:是否存在且爲塊設備文件;

    -c FILE:是否存在且爲字符設備文件;

    -d FILE:是否存在且爲目錄文件;

    -f FILE:是否存在且爲普通文件;

    -h FILE 或-L FILE:存在且爲符號鏈接文件;

    -p FILE:是否存在且爲命名管道文件;

    -S FILE:是否存在且爲套接字文件;


wKiom1ewUdmz15XgAAAsp5ULr_g796.png


文件權限測試

    -r FILE:是否存在且可讀

    -w FILE: 是否存在且可寫

    -x FILE: 是否存在且可執行


wKioL1ewU13Q5KszAABQfyocWBI404.png


文件特殊權限測試:

    -g FILE:是否存在且擁有sgid權限;

    -u FILE:是否存在且擁有suid權限;

    -k FILE:是否存在且擁有sticky權限;


wKioL1ewVHGTsz0WAABGQAObgDU606.png


文件大小測試

    -s FILE: 是否存在且非空;


wKioL1ewVT2gUJe5AAAxQMyXRbQ004.png


文件是否打開:

    -t fd: fd表示文件描述符是否已經打開且與某終端相關

    -N FILE:文件自動上一次被讀取之後是否被修改過(判斷文件主要是看修改時間)

    -O FILE:當前有效用戶是否爲文件屬主

    -G FILE:當前有效用戶是否爲文件屬組


wKiom1ewVrngr1RoAAAkrJWv2DY588.png


雙目測試:

FILE1 -ef FILE2: FILE1與FILE2是否指向同一個設備上的相同inode

FILE1 -nt FILE2: FILE1是否新於FILE2;(判斷文件主要是看修改時間)

FILE1 -ot FILE2: FILE1是否舊於FILE2;(判斷文件主要是看修改時間)


wKioL1ewV5SjHLoEAAAqaKxXT3w340.png

wKiom1ewV5Xy4N9wAAA6lwL9LLE089.png


組合測試條件

第一種方式:

    COMMAND1 && COMMAND2 並且

    COMMAND1 || COMMAND2 或者

    ! COMMAND 非

wKiom1ewXi_RRZ6wAABPiJVtbSU258.png

如:[ -e FILE ] && [ -r FILE ]

第二種方式:

    EXPRESSION1 -a EXPRESSION2 並且

    EXPRESSION1 -o EXPRESSION2 或者

    ! EXPRESSION

wKiom1ewWLDhOVocAAA8Ehq4DL8468.png

wKioL1ewXJnA5vIhAAAtSPPTlLc351.png

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