六，awk模式（Pattern）之二
在前文中，我們已經認識了awk的模式，而且，我們已經介紹了awk中的3中模式
1、空模式
2、關係運算模式
3、BEGIN/END模式
那麼今天，我們就來介紹一下awk的另外兩種常用模式，正則模式與行範圍模式，彆著急，我們一個一個慢慢聊。
正則模式
先說說什麼是正則模式。
見名知義，"正則模式"肯定與"正則表示式"有關，所以，如果想要使用這種模式，則必須先學會在Linux中使用正則表示式，如果你對正則表示式還不是特別熟悉，可以參考部落格中的系列文章：在Linux中使用正則表示式
前文中提到過，"模式"可以理解為"條件"，當不指定模式時，文字中的每一行都會執行對應的動作，當指定模式時，只有被模式匹配到的、符合條件的行才會執行對應的動作。
那麼什麼是正則模式呢？正則模式可以理解為，把"正則表示式"當做"條件"，能與正則匹配的行，就算滿足條件，滿足條件的行才會執行對應的動作，不能被正則匹配到的行，則不會執行對應的動作。如果你覺得我說的不明白，來看一個小例子，就能理解。
不過在進行示例之前，我們先來思考一個小問題。
我們知道，在Linux中，/etc/passwd檔案中存放了使用者資訊，那麼假設 ，我們想要從/etc/passwd檔案中找出"使用者名稱以zsy開頭"的使用者，我們該怎麼辦呢？
沒錯，我們可以使用grep命令，配合正則表示式，找出對應的資訊，示例如下。
[root@node1 ~]# grep '^zsy' /etc/passwd zsy1:x:1003:1003::/home/zsy1:/bin/bash zsy3:x:1004:1004::/home/zsy3:/bin/bash zsy2:x:1005:1005::/home/zsy2:/bin/bash
如上例所示，我們通過grep命令，配合正則表示式，找出了我們需要的資訊，那麼，使用awk命令，能否完成上述需求呢？
答案是肯定的，那麼我們一起來看看，使用awk命令，怎樣從/etc/passwd檔案中找出使用者名稱以zsy開頭的使用者，示例如下
[root@node1 ~]# awk '/^zsy/{print $0}' /etc/passwd
zsy1:x:1003:1003::/home/zsy1:/bin/bash
zsy3:x:1004:1004::/home/zsy3:/bin/bash
zsy2:x:1005:1005::/home/zsy2:/bin/bash
聰明如你一定看出來了，不管是使用grep命令，還是使用awk命令，都使用了相同的正則表示式"^zsy"
唯一的區別就是，在grep命令中，直接使用了正則表示式，而在awk命令中，正則表示式被放入了兩個斜線中。
這樣說可能不容易理解，看圖說話似乎更加容易理解。
上圖中，awk命令在使用正則表示式時，將正則表示式放入了"/ /"中。
其實，這就是我們今天要介紹的"正則模式"，在使用"正則模式"時，文字行如果能夠被正則表示式匹配到，就會執行對應的動作，如果沒有被正則匹配到，則不會執行對應的動作，而上例中，對應的動作就是{print $0}，也就是列印整行，所以，上例中的grep命令與awk命令所實現的效果是完全相同的，那麼你可能會問，既然效果完全相同，為什麼還要使用awk呢？似乎grep更加簡單一些，沒錯，上例中，grep是更加簡單一些，但是不要忘了，awk有自己的優勢，就是格式化能力，那麼，我們換一個場景，可能使用awk就會更加實用了，示例如下。
[root@node1 ~]# awk -v FS=":" 'BEGIN{printf "%-10s\t%s\n","使用者名稱","使用者ID"} /^zsy/{printf "%-10s\t%s\n",$1,$3}' /etc/passwd
使用者名稱 使用者ID
zsy1 1003
zsy3 1004
zsy2 1005
猛然一看，上例似乎非常複雜，但是如果你已經掌握了前文中的知識，那麼你一定能夠看明白，上例中藍線標註的部分使用了BEGIN模式，並且格式化輸出了一行文字作為"表頭"，上例中紅線標註的部分使用了正則模式，並且格式化輸出了/etc/passwd檔案中的第一列與第三列（使用者名稱欄位與使用者ID欄位），上例中，只使用了awk一條命令就完成了如下多項工作。
1、從/etc/passwd檔案中找出符合條件的行（使用者名稱以zsy開頭的使用者）。
2、找出符合條件的文字行以後，以":"作為分隔符，將文字行分段。
3、取出我們需要的欄位，格式化輸出。
4、結合BEGIN模式，輸出一個格式化以後的文字，提高可讀性。
因為我們在處理文字時，往往需要用到正則表示式，所以，awk的正則模式應該會經常用到。
但是需要注意，在使用正則模式時，如果正則中包含"/"，則需要進行轉義，這樣說可能不容易理解，我們來看個例子。
仍然使用/etc/passwd進行測試，我們知道，/etc/passwd中儲存了使用者資訊，其中每行的最後一個欄位為使用者使用的登入shell，假設，我們想要從passwd檔案中找 出使用/bin/bash作為登入shell的使用者，我們該怎麼辦呢？
沒錯，我們可以使用grep命令，配合正則表示式完成我們的需求，示例如下。
[root@node1 ~]# grep "/bin/bash$" /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash jack:x:1000:1000::/home/jack:/bin/bash owen:x:1001:1001::/home/owen:/bin/bash liuym:x:1002:1002::/home/liuym:/bin/bash zsy1:x:1003:1003::/home/zsy1:/bin/bash zsy3:x:1004:1004::/home/zsy3:/bin/bash zsy2:x:1005:1005::/home/zsy2:/bin/bash
如上圖所示，使用"/bin/bash"作為登入shell的使用者都被我們找了出來。
同理，我們使用awk命令，同樣能夠實現與grep相同的效果。
於是，按照套路，你可能會嘗試如下命令。
[root@node1 ~]# awk '//bin/bash$/{print $0}' /etc/passwd
awk: cmd. line:1: //bin/bash$/{print $0}
awk: cmd. line:1: ^ unterminated regexp
正如上圖所示，按照套路，我們將正則部分放入了兩個斜線中，但是執行命令時卻報錯。
這是因為正則中包含"/"，而當使用正則模式時，又需要把正則放入到兩個"/"中。
所以，我們需要對正則中的"/"進行轉義，轉義後即可正常執行命令，示例如下
轉義使用字元\即本列中\/即相當於匹配字元/
[root@node1 ~]# awk '/\/bin\/bash$/{print $0}' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
jack:x:1000:1000::/home/jack:/bin/bash
owen:x:1001:1001::/home/owen:/bin/bash
liuym:x:1002:1002::/home/liuym:/bin/bash
zsy1:x:1003:1003::/home/zsy1:/bin/bash
zsy3:x:1004:1004::/home/zsy3:/bin/bash
zsy2:x:1005:1005::/home/zsy2:/bin/bash
[root@node1 ~]#
如上圖所示，經過轉義後，awk命令即可正常的匹配到符合正則條件的行，並執行了相應的動作。
除此之外，還要注意以下兩點
1、當在awk命令中使用正則模式時，使用到的正則用法屬於"擴充套件正則表示式"
2、當使用 {x,y} 這種次數匹配的正則表示式時，需要配合--posix選項或者--re-interval選項。
[root@node1 ~]# awk '/he{2,3}y/{print $0}' test3
heey
heeey
[root@node1 ~]# awk --posix '/he{2,3}y/{print $0}' test3
heey
heeey
[root@node1 ~]# awk --re-interval '/he{2,3}y/{print $0}' test3
heey
heeey
上例中，正則模式中的正則表示式為"he{2,3}y"，此表示式表示"hey"中的字母e最少需要連續出現2次，最多隻能連續出現3次，才能被正則表示式匹配到，但是正如上圖所示，沒有使用--posix選項或者--re-interval選項時，awk無法根據正則表示式對文字進行處理，因為上例的正則中包含類似"{x,y}"這樣的次數匹配字元，所以，在使用正則模式時，如果對應的正則表示式中包含類似"{x,y}"這樣的次數匹配字元，則需要使用--posix選項或者--re-interval選項。
注意：經測試，可以不使用選項--posix或--re-interval
行範圍模式
現在聊聊行範圍模式。
其實，只要理解了正則模式，再理解行範圍模式，就容易多了。
在介紹行範圍模式之前，先來思考一個小問題，有一個文字檔案，檔案內容如下。
[root@node1 ~]# cat test4 ALlen Phillips Green Lee William Aiden James Lee Angel Jack Tyler Kevin Lucas Thomas Kevin
如上圖所示，Lee這個名字出現了兩次，第一次出現是在第2行，Kevin這個名字也出現了兩次，第一次出現是在第5行。
假設我想從上述文字中找出，從Lee第一次出現的行，到Kevin第一次出現的行之間的所有行，我該怎麼辦呢？
使用awk的行範圍模式，即可完成上述要求，示例如下。
[root@node1 ~]# cat test4
ALlen Phillips
Green Lee
William Aiden James Lee
Angel Jack
Tyler Kevin
Lucas Thomas
Kevin
[root@node1 ~]# awk '/Lee/,/Kevin/{print}' test4
Green Lee
William Aiden James Lee
Angel Jack
Tyler Kevin
我們來解釋一下，上例中的行範圍模式的語法是什麼意思。
我們可以把上述行範圍模式的語法與正則模式的語法對比著理解，可能更加方便我們理解。
上圖中第一種語法是正則模式的語法，表示被正則表示式匹配到的行，將會執行對應的動作。
上圖中第二種語法是行範圍模式的語法，它表示，從被正則1匹配到的行開始，到被正則2匹配到的行結束，之間的所有行都會執行對應的動作，所以，這種模式被稱為行範圍模式，因為它對應的是一個範圍以內的所有行，但是需要注意的是，在行範圍模式中，不管是正則1，還是正則2，都以第一次匹配到的行為準，就像上述示例中，即使Lee在第2行與第3行中都出現了，但是由於正則1先匹配到第2行中的lee，所以，最終打印出的內容從第2行開始，即使Kevin在第5行與第7行中都出現了，但是由於Kevin第一次出現在第5行，所以最終打印出的內容到第5行結束，也就是說，最終打印出了第2行到第5行以內的所有行。
但是，你可能會有這樣的需求，你不想依靠正則表示式去匹配行的特徵，你只是想單純的打印出從X行到Y行之間的所有行。
比如，我們有一個文字檔案，這個檔案中一共有7行文字，你想要打印出從第3行到第6行之間的所有行，該怎麼做呢？
其實，使用之前學習到的"關係運算符模式"，即可滿足我們的需求，示例如下。
[root@node1 ~]# cat -n test4
1 ALlen Phillips
2 Green Lee
3 William Aiden James Lee
4 Angel Jack
5 Tyler Kevin
6 Lucas Thomas
7 Kevin
[root@node1 ~]# awk 'NR>=3 && NR <=6{print}' test4
William Aiden James Lee
Angel Jack
Tyler Kevin
Lucas Thomas
上圖中，NR為awk的內建變數，表示行號，"NR>=3 && NR<=6"表示行號大於等於3，並且行號小於等於6時，執行對應的動作，而對應的動作就是列印整行，所以，上述命令表示打印出文字中從第3行到第6行之間的所有行。
你是不是和我一樣，學了新知識，忘了舊知識呢？就像上述示例一樣，你是不是總在嘗試使用"正則模式"解決問題，而忘記了使用"關係表示式模式"解決問題呢？
其他
其實，在學習"關係表示式模式"時，有一個"關係運算符"需要與"正則模式"配合使用，它就是"~"
還記得我們之前總結的一些常用的關係運算符嗎，我們來回顧一下。
沒錯，細心如你一定發現了，關係運算符"~"與關係運算符"!~"都需要配合"正則模式"使用。
我們來看一個小示例，就更容易理解了。
比如，我想要從如下文字中找出，網絡卡1的IP地址在192.168.0.0/16網段內的主機，該怎麼辦呢？
[root@node1 ~]# awk '$2~/192\.168\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}/{print $1,$2}' test5
主機A 192.168.1.123
主機B 192.168.2.222
主機F 192.168.1.234
上述示例中，$2為awk的內建變數，表示文字中的第2列，"$2~/正則/"表示文字中的第2列如果與正則匹配，則執行對應的動作，對應的動作為"{print $1,$2}"，表示列印文字中的第1列與第2列，正則表示式[0-9]{1,3}代表該位為數字長度最小為1位最長為3位
是不是很簡單？我想你應該明白了。
到目前為止，我們已經認識了awk的模式，模式可以總結為如下5種。
1、空模式
2、關係運算模式
3、正則模式
4、行範圍模式
5、BEGIN/END模式