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shell语言(十分钟带你学会 Shell 脚本!)
2022-07-27 11:57:47  浏览:30

shell语言(十分钟带你学会 Shell 脚本!)

shell语言(十分钟带你学会 Shell 脚本!)

本篇文章没有太多的理论知识,主要分为基础语法案例、常用工具型命令(重点:帮助我们完成复杂需求)、工作中常见的需求(实战案例有源码,工作中可以直接套用),建议花十分钟阅读一遍收藏即可,当工作中需要编写 Shell 脚本直接套用案例中的脚本模板,足可满足后端开发的大部分需求。

作为一名后端程序员,如果不掌握基础的 Shell 脚本,那么运维编写的一些简单的脚本根本无法看懂,也不便于与运维进行沟通交流。掌握 Shell,可以帮助我们提高日常工作效率,比如快速构建部署项目、管理集群、监控服务器、定时清理日志文件或管理服务器等等。

概述

Shell 是由 C 语言编写而成,外号俗称壳。开发者如果想操作 Linux 系统内核,必须通过 Shell 脚本进行交互,解释和执行用户命令,不可以绕过 Shell 直接操作 Linux 内核。Shell 是一门强大的编程语言,容易上手功能强大。


Shell 解析器

Linux 中有几种常见的解析器,后面的模板都是使用 Bash(最常用的解析器)解析器进行编写,查看当前系统支持哪些解析器:

cat /etc/shells


查看当前系统使用的 Shell 解析器:

echo $SHELL


基础语法与实操案例Shell 变量

对于后台开发者,系统环境变量一定不会陌生,这里不做过多赘述。Shell 变量分为两种:系统变量、自定义变量。

系统变量

常见的系统变量如下:

变量名

解释

$PWD

脚本执行的当前所在目录

$UID

当前操作的系统用户 ID

$$

当前操作用户的 PID

$#

当前脚本的参数个数

$*

当前脚本的所有参数

$0

当前执行程序的名称

$n

当前程序的第 N 个参数

$HOME

当前程序的 home 目录

$USER

查询当前程序使用的操作用户

自定义变量

1. 变量命令规则

变量名必须是以字母或下划线字符“_”开头,后面字母、数字或下划线字符。切记不用使用特殊符号,给自己带来不必要的麻烦。

2. 查看当前 Shell 所有的环境变量


3. 编写自定义变量

# 变量名=值 如:A=1   等号两边不要有空格,如果值中间存在空格,请使用单引或者双引号:A=\\\'张 三\\\' # 撤销变量 unset A # 定义静态变量,静态变量不可以二次赋值,静态变量不可以 unset 撤销 readonly B=2

4. 变量的作用域

普通的变量作用域为当前的执行程序,程序外部不可使用当前定义的变量。通过 export 可以把变量升级为全局环境变量,这样当前系统所有程序都可以使用这个环境变量。

创建测试脚本:

touch test.sh

赋值执行权限:

chmod u+x test.sh

编写脚本:

vim test.sh

定义全局脚本(脚本内容如下):

export user_name="张三"#!/bin/bash echo $user_name

5. 由于定义了全局变量,所以执行脚本可以正常输出 $user_name 变量的值,反之脚本中定义的局部变量,其它脚本中不可以正常输出结果。

./test.sh运算符

运算符的种类大致可以分为(直接上代码示例)4 种。

算数运算符    #!/bin/bash     a=10     b=20     # 加法     val=`expr $a + $b`     echo "a + b : $val"     # 减法     val=`expr $a - $b`     echo "a - b : $val"     # 乘法     val=`expr $a * $b`     echo "a * b : $val"     # 除法     val=`expr $b / $a`     echo "b / a : $val"     # 取余     val=`expr $b % $a`     echo "b % a : $val"     # 等于     if [ $a == $b ]     then        echo "a 等于 b"     fi     if [ $a != $b ]     then        echo "a 不等于 b"     fi关系运算符    #!/bin/bash     a=10     b=20     # 等于     if [ $a -eq $b ]     then        echo "$a -eq $b : a 等于 b"     else        echo "$a -eq $b: a 不等于 b"     fi     # 不等于     if [ $a -ne $b ]     then        echo "$a -ne $b: a 不等于 b"     else        echo "$a -ne $b : a 等于 b"     fi     # 大于     if [ $a -gt $b ]     then        echo "$a -gt $b: a 大于 b"     else        echo "$a -gt $b: a 不大于 b"     fi     # 小于     if [ $a -lt $b ]     then        echo "$a -lt $b: a 小于 b"     else        echo "$a -lt $b: a 不小于 b"     fi     # 大于等于     if [ $a -ge $b ]     then        echo "$a -ge $b: a 大于或等于 b"     else        echo "$a -ge $b: a 小于 b"     fi     # 小于等于     if [ $a -le $b ]     then        echo "$a -le $b: a 小于或等于 b"     else        echo "$a -le $b: a 大于 b"     fi布尔运算符    #!/bin/bash     a=10     b=20     # !  非运算,跟 java 一样     if [ $a != $b ]     then        echo "$a != $b : a 不等于 b"     else        echo "$a == $b: a 等于 b"     fi     # 与运算,跟 java 里面的 && 一样     if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]     then        echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 true"     else        echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 false"     fi     # 或运算,与 java 里面的 || 同理     if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ]     then        echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 true"     else        echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 false"     fi     if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ]     then        echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 true"     else        echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 false"     fi字符串运算符    #!/bin/bash     a="abc"     b="efg"     # 判断字符串是否相等     if [ $a = $b ]     then        echo "$a = $b : a 等于 b"     else        echo "$a = $b: a 不等于 b"     fi     # 判断字符串不相等     if [ $a != $b ]     then        echo "$a != $b : a 不等于 b"     else        echo "$a != $b: a 等于 b"     fi     # -n 判断字符串长度是否不为 0     if [ -n "$a" ]     then        echo "-n $a : 字符串长度不为 0"     else        echo "-n $a : 字符串长度为 0"     fi     # 与 -n 相反     if [ -z $a ]     then        echo "-z $a : 字符串长度为 0"     else        echo "-z $a : 字符串长度不为 0"     fi     # $ 表示检查字符串是否为空     if [ $a ]     then        echo "$a : 字符串不为空"     else        echo "$a : 字符串为空"     fi流程控制

if else 不再做介绍,上述运算符案例中有大量使用,对于后端开发及其简单,流程控制在程序用使用非常频繁。

case 语法直接套用

最后的 *) 表示默认模式,相当于 Java 中的 default,;; 表示命令序列结束,相当于 Java 中的 break。

    !/bin/bash     case $1 in     "1")             echo "张三"     ;;     "2")             echo "李四"     ;;     *)             echo "王二"     ;;     esacfor 循环

案例:从 1 加到 100。

    #!/bin/bash          s=0     for((i=0;i<=100;i++))     do             s=$[$s+$i]     done     echo $swhile 循环

案例:从 1 加到 100。

    #!/bin/bash     s=0     i=1     while [ $i -le 100 ]     do             s=$[$s+$i]             i=$[$i+1]     done     # 输出值     echo $s函数

Shell 脚本和其它编程语言类似,分为系统函数和自定义函数。

系统函数

1. basename 基本语法

basename 路径 后缀

功能描述:basename 命令会删掉所有的前缀包括最后一个(‘/’)字符,然后将字符串显示出来。

不加后缀:


加后缀:


如果脚本中需要获取当前路径的后缀名称:


2. dirname 基本语法

dirname 文件绝对路径

功能描述:从给定的包含绝对路径的文件名中去除文件名(非目录的部分),然后返回剩下的路径(目录的部分)。


自定义函数

1. 基本语法:

 [ function ] funname[()] {         Action;         [return int;] }

2. 经验技巧

    必须在调用函数地方之前,先声明函数,Shell 脚本是逐行运行。不会像其它语言一样先编译。

    函数返回值,只能通过 $? 系统变量获得,可以显示加 return 返回,如果不加,将以最后一条命令运行结果,作为返回值。return 后跟数值 n(0~255)。

    3. 案例实操

    函数无返回值:计算两个输入参数的和。


    脚本源码:

        #!/bin/bash     function sum()     {         s=0         s=$[ $1 + $2 ]         echo "$s"     }     # read 读取控制台的输入,n1, n2 用于接收输入内容,-p:指定读取值时的提示符; -t:指定读取值时等待的时间(秒)     read -p "Please input the number1: " n1;     read -p "Please input the number2: " n2;     # 调用方法     sum $n1 $n2;

    函数有返回值:计算两个输入参数的和(函数返回值,只能通过$?系统变量获得)。


        #!/bin/bash     function sum()     {      # read 读取控制台的输入,n1, n2 用于接收输入内容,-p:指定读取值时的提示符; -t:指定读取值时等待的时间(秒)     read -p "Please input the number1: " n1;     read -p "Please input the number2: " n2;     return $(($n1+$n2))     }     # 调用方法     sum     echo "计算两个数字之和为 $? !"常用的 Shell 工具

    下面列举的几个命令非常实用,命令的具体使用方法请阅读:Linux 命令大全,非常重要且命令参数太多,这里不做过多赘述。

      awk:非常强大的文本分析功能,开发中使用非常频繁。

      sort:对文件进行排序,并将标准结果显示输出。

      sed:sed 是一种流编辑器,一次处理一行内容。

      cut:主要用于剪切字符、字节,并输出结果。

      开箱即用的 Shell 脚本

      请用 Shell 脚本写出查找当前文件夹(/home)下所有的文本文件内容中包含有字符“shen”的文件名称。

      grep -r "shen" /home | cut -d ":" -f 1

      判断用户输入的是否为 IP 地址:

          #!/bin/bash     function check_ip(){         IP=$1         VALID_CHECK=$(echo $IP|awk -F. \\\'$1< =255&&$2<=255&&$3<=255&&$4<=255{print "yes"}\\\')         if echo $IP|grep -E "^[0-9]{1,3}.[0-9]{1,3}.[0-9]{1,3}.[0-9]{1,3}$">/dev/null; then             if [ $VALID_CHECK == "yes" ]; then                 echo "$IP available."             else                 echo "$IP not available!"             fi         else             echo "Format error!"         fi     }     check_ip 192.168.1.1     check_ip 256.1.1.1

      定时清空文件内容,定时记录文件大小:

          #!/bin/bash     #每小时执行一次脚本(任务计划),当时间为 0 点或 12 点时,将目标目录下的所有文件内#容清空,但不删除文件,     #其他时间则只统计各个文件的大小,一个文件一行,输出到以时#间和日期命名的文件中,需要考虑目标目录下二级、三级等子目录的文件     logfile=/tmp/`date +%H-%F`.log     n=`date +%H`     if [ $n -eq 00 ] || [ $n -eq 12 ]     then     #通过 for 循环,以 find 命令作为遍历条件,将目标目录下的所有文件进行遍历并做相应操作     for i in `find /data/log/ -type f`     do     true > $i     done     else     for i in `find /data/log/ -type f`     do     du -sh $i >> $logfile     done     fi

      检测网卡流量,并按规定格式记录在日志中:

          #!/bin/bash     #######################################################     #检测网卡流量,并按规定格式记录在日志中#规定一分钟记录一次     #日志格式如下所示:     #2019-08-12 20:40     #ens33 input: 1234bps     #ens33 output: 1235bps     ######################################################3     while :     do     #设置语言为英文,保障输出结果是英文,否则会出现 bug     logfile=/tmp/`date +%d`.log     #将下面执行的命令结果输出重定向到 logfile 日志中     exec >> $logfile     date +"%F %H:%M"     #sar 命令统计的流量单位为 kb/s,日志格式为 bps,因此要*1000*8     sar -n DEV 1 59|grep Average|grep ens33|awk \\\'{print $2,"t","input:","t",$5*1000*8,"bps","n",$2,"t","output:","t",$6*1000*8,"bps"}\\\'     echo "####################"     #因为执行 sar 命令需要 59 秒,因此不需要 sleep     done

      计算文档每行出现的数字个数,并计算整个文档的数字总数:

              #!/bin/bash         #########################################################         #计算文档每行出现的数字个数,并计算整个文档的数字总数         ########################################################         #使用 awk 只输出文档行数(截取第一段)         n=`wc -l a.txt|awk \\\'{print $1}\\\'`         sum=0         #文档中每一行可能存在空格,因此不能直接用文档内容进行遍历         for i in `seq 1 $n`do         #输出的行用变量表示时,需要用双引号         line=`sed -n "$i"p a.txt`#wc -L 选项,统计最长行的长度         n_n=`echo $line|sed s\\\'/[^0-9]//\\\'g|wc -L`         echo $n_nsum=$[$sum+$n_n]         done         echo "sum:$sum"

      杀死所有脚本:

              #!/bin/bash         ################################################################         #有一些脚本加入到了 cron 之中,存在脚本尚未运行完毕又有新任务需要执行的情况,         #导致系统负载升高,因此可通过编写脚本,筛选出影响负载的进程一次性全部杀死。         ################################################################         ps aux|grep 指定进程名|grep -v grep|awk \\\'{print $2}\\\'|xargs kill -9

      从 FTP 服务器下载文件:

              #!/bin/bash         if [ $# -ne 1 ]; then             echo "Usage: $0 filename"         fi         dir=$(dirname $1)         file=$(basename $1)         ftp -n -v << EOF   # -n 自动登录         open 192.168.1.10  # ftp 服务器         user admin password         binary   # 设置 ftp 传输模式为二进制,避免 MD5 值不同或.tar.gz 压缩包格式错误         cd $dir         get "$file"         EOF

      监测 Nginx 访问日志 404 情况:

              #场景:         #1.访问日志文件的路径:/data/log/access.log         #2.脚本死循环,每 10 秒检测一次,10 秒的日志条数为 300 条,出现 404 的比例不低于 10%(30 条)则需要重启 php-fpm 服务         #3.重启命令为:/etc/init.d/php-fpm restart         #!/bin/bash         ###########################################################         #监测 Nginx 访问日志 404 情况,并做相应动作         ###########################################################         log=/data/log/access.log         N=30 #设定阈值         while :do          #查看访问日志的最新 300 条,并统计 404 的次数             err=`tail -n 300 $log |grep -c \\\'404" \\\'`          if [ $err -ge $N ]          then         /etc/init.d/php-fpm restart 2> /dev/null          #设定 60s 延迟防止脚本 bug 导致无限重启 php-fpm 服务              sleep 60          fi          sleep 10          done

      iptables 自动屏蔽访问网站频繁的 IP

      方法 1:根据访问日志(Nginx 为例)。

          #!/bin/bash     DATE=$(date +%d/%b/%Y:%H:%M)     ABNORMAL_IP=$(tail -n5000 access.log |grep $DATE |awk \\\'{a[$1]++}END{for(i in a)if(a[i]>100)print i}\\\')     #先 tail 防止文件过大,读取慢,数字可调整每分钟最大的访问量。awk 不能直接过滤日志,因为包含特殊字符。     for IP in $ABNORMAL_IP; do         if [ $(iptables -vnL |grep -c "$IP") -eq 0 ]; then             iptables -I INPUT -s $IP -j DROP    fidone

      方法 2:通过 TCP 建立的连接。

          #!/bin/bash     ABNORMAL_IP=$(netstat -an |awk \\\'$4~/:80$/ && $6~/ESTABLISHED/{gsub(/:[0-9]+/,"",$5);{a[$5]++}}END{for(i in a)if(a[i]>100)print i}\\\')     #gsub 是将第五列(客户端 IP)的冒号和端口去掉     for IP in $ABNORMAL_IP; do         if [ $(iptables -vnL |grep -c "$IP") -eq 0 ]; then             iptables -I INPUT -s $IP -j DROP                 fi     done

      Expect 实现 SSH 免交互执行命令:

          登录脚本:     # cat login.exp     #!/usr/bin/expect     set ip [lindex $argv 0]     set user [lindex $argv 1]     set passwd [lindex $argv 2]     set cmd [lindex $argv 3]     if { $argc != 4 } {     puts "Usage: expect login.exp ip user passwd"     exit 1     }     set timeout 30     spawn ssh $user@$ip     expect {             "(yes/no)" {send "yesr"; exp_continue}         "password:" {send "$passwdr"}     }     expect "$user@*"  {send "$cmdr"}     expect "$user@*"  {send "exitr"}     expect eof

      执行命令脚本:写个循环可以批量操作多台服务器。

          #!/bin/bash     HOST_INFO=user_info.txt     for ip in $(awk \\\'{print $1}\\\' $HOST_INFO)     do         user=$(awk -v I="$ip" \\\'I==$1{print $2}\\\' $HOST_INFO)         pass=$(awk -v I="$ip" \\\'I==$1{print $3}\\\' $HOST_INFO)         expect login.exp $ip $user $pass $1     done

      Linux 主机 SSH 连接信息:

          # cat user_info.txt     192.168.1.120 root 123456

      创建 10 个用户,并分别设置密码,密码要求 10 位且包含大小写字母以及数字,最后需要把每个用户的密码存在指定文件中:

          #!/bin/bash     ##############################################################     #创建 10 个用户,并分别设置密码,密码要求 10 位且包含大小写字母以及数字     #最后需要把每个用户的密码存在指定文件中#前提条件:安装 mkpasswd 命令     ##############################################################     #生成 10 个用户的序列(00-09)     for u in `seq -w 0 09`do      #创建用户      useradd user_$u      #生成密码      p=`mkpasswd -s 0 -l 10`       #从标准输入中读取密码进行修改(不安全)      echo $p|passwd --stdin user_$u      #常规修改密码      echo -e "$pn$p"|passwd user_$u      #将创建的用户及对应的密码记录到日志文件中      echo "user_$u $p" >> /tmp/userpassworddone

      扫描主机端口状态:

          #!/bin/bash     HOST=$1     PORT="22 25 80 8080"     for PORT in $PORT; do         if echo &>/dev/null > /dev/tcp/$HOST/$PORT; then             echo "$PORT open"         else             echo "$PORT close"         fi     done     用 Shell 打印示例语句中字母数小于 6 的单词     #示例语句:     #Bash also interprets a number of multi-character options.     #!/bin/bash     ##############################################################     #Shell 打印示例语句中字母数小于 6 的单词     ##############################################################     for s in Bash also interprets a number of multi-character options.     do      n=`echo $s|wc -c`       if [ $n -lt 6 ]       then      echo $s      fi     done