一、expect簡介

Expect是一種TCL擴展性的語言，主要用於完成系統交互方面的功能，比如SSH、FTP等，這些程序都需要手工與它們進行互動，而使用Expect就可以模擬人手工互動的過程，是一種自動的方式控制。

在使用shell編寫巡檢腳本的過程中，常使用expect工具與巡檢機器進行交互。通常我們在碰到交互邏輯無法往下進行的時候，這就需要使用到調試模式來具體分析。

二、安裝

配置好yum後，安裝命令如下

yum install expect

三、從一個簡單的腳本開始

  1 #!/usr/bin/expect -d
  2 #writed by ahao
  3 #註意，在spawn中，如果要註釋的話，另外起一行，放在代碼的後面會有問題，這點與bash不一樣
 

  4 set timeout 10
  5 spawn -noecho ssh -o StrictHostKeyChecking=no -l test 192.168.2.151 -p 22
  6 #spawn命令是expect的初始命令，他用於啟動一個進程，之後所有操作都在這個進程中進行，如果沒有spawn，這個expect都無法進行
  7 #StrictHostKeyChecking=no參數讓ssh默認添加新主機的公鑰指紋，也就不會出現出現是否繼續yes/no的提示了
  8 expect "password:" {send "123456\r"}
  9 expect "Last login
 
" {send "echo test1\r"} #執行命令
 10 expect "*\$*" {send "echo test2\r"}  #執行命令
 11 expect eof
 12 #EOF（End Of File），表示"文字流"（stream）的結尾。這裏的"文字流"，可以是文件（file），也可以是標準輸入（stdin），EOF是不可輸出字符，因此不能在屏幕上顯示。由於字符的ASCII碼不可能出現-1，因此EOF定義為-1是合適的。當讀入的字符值等於EOF時，表示讀入的已不是正常的字符而是文件結束符，但這適用對文本文件的讀寫
 13 #也就是說eof通常定義為-1，在本文文件中數據都是以字符的ASCII代碼值的形式存放。我們知道，ASCII代碼值的範圍是0~255，不可能出現-1，因此可以用EOF作為文件結束標誌，如果處理時返回-1的值，那就eof
 

註：腳本中有4個expect過程

• 第一個expect：匹配到輸入密碼的提示，輸入密碼
• 第二個expect：輸入密碼後會有上次登錄的一個信息，匹配”Last login”後執行一個echo命令
• 第三個expect：執行echo命令完成後，匹配提示符”$”後再執行一個echo命令
• 第四個expect命令：匹配eof

整個執行過程如下：1-3expect過程分別使用不同顏色標識

為了對比分析，把調試模式關閉，整個輸出如下

四、過程分析

首先了解一下expect_out數組，expect_out數組專用與expect命令，裏面的元素包括：

expect_out(buffer)、expect_out(X,string)、expect_out(X,start)、expect_out(X,end)、expect_out(spawn_id)

上面的X字符表示從0-9的整數，具體如下

• expect_out(buffer)是一個看起來比較特殊的變量，這個變量中放置從上一次匹配到這一次匹配之間的所有返回，包括匹配字符本身。----重點
• expect_out(x,string):x是一個數字，從0到9，加起來一共是10個變量，其中0變量比較特殊，它裏面保存整個expect正則表達式中匹配到的所有內容，而從1開始到9的變量中，保存正則表達式中子模式的值，也就是括在()中的那部分內容，從左往右計算
• expect_out(x,start|end):x與上面的含義相同，這個變量的值是一個數值，以expect_out(1,start)為例，它裏面保存第一個子模式在expect_out(buffer)變量中匹配到的時候的索引值，比如第一個子模式匹配是在expect_out(buffer)中的第10個字符開始匹配到的，那麽這個變量的值就是10

結合上面的的第1個expect過程進行解析：

  1 expect: does "" (spawn_id exp4) match glob pattern "password:"? no   #不匹配，expect: does執行匹配動作，包括源字符串與需匹配的字符串，匹配是否成功，如果匹配成功，下面輸出相關信息與動作，這裏“ match glob pattern”匹配的是通配符表達式，如果使用正則表達式，會是類似如下輸出：match regular expression ".*#"?，此時expect_out(buffer)為空
  2  [email protected]‘s password:                   #輸出
  3  expect: does "[email protected]‘s password: " (spawn_id exp4) match glob pattern "password:"? yes   #yes代表匹配
  4  expect: set expect_out(0,string) "password:"           #匹配到的字符串為”password”
  5  expect: set expect_out(spawn_id) "exp4"             #spawn_id進程為exp4
  6  expect: set expect_out(buffer) "[email protected]‘s password:"   #expect_out(buffer)變量的信息:[email protected]‘s password:
  7  send: sending "123456\r" to { exp4 }  #執行的動作，發送字符串到exp4

結合上面的第2個expect過程進行解析：

  1 
  2  expect: does " \r\n" (spawn_id exp4) match glob pattern "Last login"? no  #expect_out(buffer)變量為\r\n，在進行第2次expect的時候，expect_out(buffer)變量是不包含第一次匹配的字符串的
  3  Last login: Sun Nov 25 20:35:43 2018 from 192.168.2.150    #上一個expect_send後的輸出
  4 
  5 expect: does " \r\nLast login: Sun Nov 25 20:35:43 2018 from 192.168.2.150\r\r\n" (spawn_id exp4) match glob pattern "Last login"? yes               #匹配了，下面開始相關信息的輸出與執行下一步的動作
  6  expect: set expect_out(0,string) "Last login"   #匹配到的字符串
  7  expect: set expect_out(spawn_id) "exp4"
  8  expect: set expect_out(buffer) " \r\nLast login"  #expect_out(buffer)變量的值為“\r\nLast login”
  9  send: sending "echo test1\r" to { exp4 }  #發送命令到exp4

第3個expect分析：略

五、提一個問題

第二個expect和第三個expect順序調轉下，會是啥結果?如下代碼:

  1 #!/usr/bin/expect
  2 #writed by ahao
  3 #註意，在spawn中，如果要註釋的話，另外起一行，放在代碼的後面會有問題，這點與bash不一樣
  4 set timeout 10
  5 spawn -noecho ssh -o StrictHostKeyChecking=no -l test 192.168.2.151 -p 22
  6 #spawn命令是expect的初始命令，他用於啟動一個進程，之後所有操作都在這個進程中進行，如果沒有spawn，這個expect都無法進行
  7 #StrictHostKeyChecking=no參數讓ssh默認添加新主機的公鑰指紋，也就不會出現出現是否繼續yes/no的提示了
  8 expect "password:" {send "123456\r"}
  9 expect "*\$*" {send "echo test2\r"}
 10 expect "Last login" {send "echo test1\r"}
 11 expect eof
 12 #EOF（End Of File），表示"文字流"（stream）的結尾。這裏的"文字流"，可以是文件（file），也可以是標準輸入（stdin），EOF是不可輸出字符，因此不能在屏幕上顯示。由於字符的ASCII碼不可能出現-1，因此EOF定義為-1是合適的。當讀入的字符值等於EOF時，表示讀入的已不是正常的字符而是文件結束符，但這適用對文本文件的讀寫
 13 #也就是說eof通常定義為-1，在本文文件中數據都是以字符的ASCII代碼值的形式存放。我們知道，ASCII代碼值的範圍是0~255，不可能出現-1，因此可以用EOF作為文件結束標誌，如果處理時返回-1的值，那就eof

結果就是：第三個expect不可能匹配成功， expect_out(buffer)變量已不可能包含關鍵字”Last login”

expect-調試模式的使用