一文學會Linux-shell指令碼程式設計基礎
終於到shell 指令碼這章了,在以前筆者賣了好多關子說shell指令碼怎麼怎麼重要,確實shell指令碼在linux系統管理員的運維工作中非常非常重要。下面筆者就帶你正式進入shell指令碼的世界吧。
到現在為止,你明白什麼是shell指令碼嗎?如果明白最好了,不明白也沒有關係,相信隨著學習的深入你就會越來越瞭解到底什麼是shell指令碼。首先它是一個指令碼,並不能作為正式的程式語言。因為是跑在linux的shell中,所以叫shell指令碼。說白了,shell指令碼就是一些命令的集合。舉個例子,我想實現這樣的操作:1)進入到/tmp/目錄;2)列出當前目錄中所有的檔名;3)把所有當前的檔案拷貝到/root/目錄下;4)刪除當前目錄下所有的檔案。簡單的4步在shell視窗中需要你敲4次命令,按4次回車。這樣是不是很麻煩?當然這4步操作非常簡單,如果是更加複雜的命令設定需要幾十次操作呢?那樣的話一次一次敲鍵盤會很麻煩。所以不妨把所有的操作都記錄到一個文件中,然後去呼叫文件中的命令,這樣一步操作就可以完成。其實這個文件呢就是shell指令碼了,只是這個shell指令碼有它特殊的格式。
Shell指令碼能幫助我們很方便的去管理伺服器,因為我們可以指定一個任務計劃定時去執行某一個shell指令碼實現我們想要需求。這對於linux系統管理員來說是一件非常值得自豪的事情。現在的139郵箱很好用,發郵件的同時還可以發一條郵件通知的簡訊給使用者,利用這點,我們就可以在我們的linux伺服器上部署監控的shell指令碼,比如網絡卡流量有異常了或者伺服器web伺服器停止了就可以發一封郵件給管理員,同時傳送給管理員一個報警簡訊這樣可以讓我們及時的知道伺服器出問題了。
有一個問題需要約定一下,凡是自定義的指令碼建議放到/usr/local/sbin/目錄下,這樣做的目的是,一來可以更好的管理文件;二來以後接管你的管理員都知道自定義指令碼放在哪裡,方便維護。
【shell指令碼的基本結構以及如何執行】
Shell指令碼通常都是以.sh 為字尾名的,這個並不是說不帶.sh這個指令碼就不能執行,只是大家的一個習慣而已。所以,以後你發現了.sh為字尾的檔案那麼它一定會是一個shell指令碼了。test.sh中第一行一定是 “#! /bin/bash” 它代表的意思是,該檔案使用的是bash語法。如果不設定該行,那麼你的shell指令碼就不能被執行。’#’表示註釋,在前面講過的。後面跟一些該指令碼的相關注釋內容以及作者和建立日期或者版本等等。當然這些註釋並非必須的,如果你懶的很,可以省略掉,但是筆者不建議省略。因為隨著你工作時間的增加,你寫的shell指令碼也會越來越多,如果有一天你回頭檢視你寫的某個指令碼時,很有可能忘記該指令碼是用來幹什麼的以及什麼時候寫的。所以寫上註釋是有必要的。另外系統管理員並非你一個,如果是其他管理員檢視你的指令碼,他看不懂豈不是很鬱悶。該指令碼再往下面則為要執行的命令了。
Shell指令碼的執行很簡單,直接”sh filename “ 即可,另外你還可以這樣執行
預設我們用vim編輯的文件是不帶有執行許可權的,所以需要加一個執行許可權,那樣就可以直接使用’./filename’ 執行這個指令碼了。另外使用sh命令去執行一個shell指令碼的時候是可以加-x選項來檢視這個指令碼執行過程的,這樣有利於我們除錯這個指令碼哪裡出了問題。
該shell指令碼中用到了’date’這個命令,它的作用就是用來列印當前系統的時間。其實在shell指令碼中date使用率非常高。有幾個選項筆者常常在shell指令碼中用到:
%Y表示年,%m表示月,%d表示日期,%H表示小時,%M表示分鐘,%S表示秒
注意%y和%Y的區別。
-d 選項也是經常要用到的,它可以列印n天前或者n天后的日期,當然也可以列印n個月/年前或者後的日期。
另外星期幾也是常用的
【shell指令碼中的變數】
在shell指令碼中使用變數顯得我們的指令碼更加專業更像是一門語言,開個玩笑,變數的作用當然不是為了專業。如果你寫了一個長達1000行的shell指令碼,並且指令碼中出現了某一個命令或者路徑幾百次。突然你覺得路徑不對想換一下,那豈不是要更改幾百次?你固然可以使用批量替換的命令,但是也是很麻煩,並且指令碼顯得臃腫了很多。變數的作用就是用來解決這個問題的。
在test2.sh中使用到了反引號,你是否還記得它的作用?’d’和’d1’在指令碼中作為變量出現,定義變數的格式為 “變數名=變數的值”。當在指令碼中引用變數時需要加上’$’符號,這跟前面講的在shell中自定義變數是一致的。下面看看指令碼執行結果吧。
下面我們用shell計算兩個數的和。
數學計算要用’[ ]’括起來並且外頭要帶一個’$’。指令碼結果為:
Shell指令碼還可以和使用者互動。
這就用到了read命令了,它可以從標準輸入獲得變數的值,後跟變數名。”read x”表示x變數的值需要使用者通過鍵盤輸入得到。指令碼執行過程如下:
我們不妨加上-x選項再來看看這個執行過程:
在test4.sh中還有更加簡潔的方式。
read -p 選項類似echo的作用。執行如下:
你有沒有用過這樣的命令”/etc/init.d/iptables restart “ 前面的/etc/init.d/iptables 檔案其實就是一個shell指令碼,為什麼後面可以跟一個”restart”? 這裡就涉及到了shell指令碼的預設變數。實際上,shell指令碼在執行的時候後邊是可以跟變數的,而且還可以跟多個。不妨筆者寫一個指令碼,你就會明白了。
執行過程如下:
在指令碼中,你會不會奇怪,哪裡來的$1和$2,這其實就是shell指令碼的預設變數,其中$1的值就是在執行的時候輸入的1,而$2的值就是執行的時候輸入的$2,當然一個shell指令碼的預設變數是沒有限制的,這回你明白了吧。另外還有一個$0,不過它代表的是指令碼本身的名字。不妨把指令碼修改一下。
執行結果想必你也猜到了吧。
【shell指令碼中的邏輯判斷】
如果你學過C或者其他語言,相信你不會對if 陌生,在shell指令碼中我們同樣可以使用if邏輯判斷。在shell中if判斷的基本語法為:
1)不帶else
if 判斷語句; then
command
fi
在if1.sh中出現了 ((a<60))這樣的形式,這是shell指令碼中特有的格式,用一個小括號或者不用都會報錯,請記住這個格式,即可。執行結果為:
2)帶有else
if 判斷語句 ; then
command
else
command
fi
執行結果為:
3)帶有elif
if 判斷語句一 ; then
command
elif 判斷語句二; then
command
else
command
fi
這裡的 && 表示“並且”的意思,當然你也可以使用 || 表示“或者”,執行結果:
以上只是簡單的介紹了if語句的結構。在判斷數值大小除了可以用”(( ))”的形式外,還可以使用”[ ]”。但是就不能使用>, < , = 這樣的符號了,要使用 -lt (小於),-gt (大於),-le (小於等於),-ge (大於等於),-eq (等於),-ne (不等於)。
再看看if中使用 && 和 ||的情況。
shell 指令碼中if還經常判斷關於檔案屬性,比如判斷是普通檔案還是目錄,判斷檔案是否有讀寫執行許可權等。常用的也就幾個選項:
-e :判斷檔案或目錄是否存在
-d :判斷是不是目錄,並是否存在
-f :判斷是否是普通檔案,並存在
-r :判斷文件是否有讀許可權
-w :判斷是否有寫許可權
-x :判斷是否可執行
使用if判斷時,具體格式為: if [ -e filename ] ; then
在shell 指令碼中,除了用if來判斷邏輯外,還有一種常用的方式,那就是case了。具體格式為:
case 變數 in
value1)
command
;;
value2)
command
;;
value3)
command
;;
*)
command
;;
esac
上面的結構中,不限制value的個數,*則代表除了上面的value外的其他值。下面筆者寫一個判斷輸入數值是奇數或者偶數的指令碼。
$a 的值或為1或為0,執行結果為:
也可以看一下執行過程:
case指令碼常用於編寫系統服務的啟動指令碼,例如/etc/init.d/iptables中就用到了,你不妨去檢視一下。
【shell指令碼中的迴圈】
Shell指令碼中也算是一門簡易的程式語言了,當然迴圈是不能缺少的。常用到的迴圈有for迴圈和while迴圈。下面就分別介紹一下兩種迴圈的結構。
指令碼中的seq 1 5 表示從1到5的一個序列。你可以直接執行這個命令試下。指令碼執行結果為:
通過這個指令碼就可以看到for迴圈的基本結構:
for 變數名 in 迴圈的條件; do
command
done
迴圈的條件那一部分也可以寫成這樣的形式,中間用空格隔開即可。你也可以試試,for i in `ls`; do echo $i; done 和 for i in `cat test.txt`; do echo $i; done
再來看看這個while迴圈,基本格式為:
while 條件; do
command
done
指令碼的執行結果為:
另外你可以把迴圈條件忽略掉,筆者常常這樣寫監控指令碼。
while :; do
command
done
【shell指令碼中的函式】
如果你學過開發,肯定知道函式的作用。如果你是剛剛接觸到這個概念的話,也沒有關係,其實很好理解的。函式就是把一段程式碼整理到了一個小單元中,並給這個小單元起一個名字,當用到這段程式碼時直接呼叫這個小單元的名字即可。有時候指令碼中的某段代總是重複使用,如果寫成函式,每次用到時直接用函式名代替即可,這樣就節省了時間還節省了空間。
fun.sh 中的sum() 為自定義的函式,在shell指令碼中要用
function 函式名() {
command
}
這樣的格式去定義函式。
上個指令碼執行過程如下:
有一點筆者要提醒你一下,在shell指令碼中,函式一定要寫在最前面,不能出現在中間或者最後,因為函式是要被呼叫的,如果還沒有出現就被呼叫,肯定是會出錯的。
Shell指令碼大體上就介紹這麼多了,筆者所舉的例子都是最基礎的,所以即使你把所有例子完全掌握也不代表你的shell指令碼編寫能力有多麼好。所以剩下的日子裡你儘量要多練習,多寫指令碼,你寫的指令碼越多,你的能力就越強。希望你能夠找專門介紹shell指令碼的書籍深入的去研究一下它。隨後筆者將給你留幾個shell指令碼的練習題,你最好不要偷懶。
1. 編寫shell指令碼,計算1-100的和;
2. 編寫shell指令碼,要求輸入一個數字,然後計算出從1到輸入數字的和,要求,如果輸入的數字小於1,則重新輸入,直到輸入正確的數字為止;
3. 編寫shell指令碼,把/root/目錄下的所有目錄(只需要一級)拷貝到/tmp/目錄下;
4. 編寫shell指令碼,批量建立使用者user_00, user_01, … ,user_100並且所有使用者同屬於users組;
5. 編寫shell指令碼,擷取檔案test.log中包含關鍵詞’abc’的行中的第一列(假設分隔符為”:”),然後把擷取的數字排序(假設第一列為數字),然後打印出重複次數超過10次的列;
6. 編寫shell指令碼,判斷輸入的IP是否正確(IP的規則是,n1.n2.n3.n4,其中1<n1<255, 0<n2<255,="" 0<n3<255,="" 0<n4<255<="" span="">)。
以下為練習題答案:
1. #! /bin/bash
sum=0
for i in `seq 1 100`; do
sum=$[$i+$sum]
done
echo $sum
2. #! /bin/bash
n=0
while [ $n -lt "1" ]; do
read -p "Please input a number, it must greater than "1":" n
done
sum=0
for i in `seq 1 $n`; do
sum=$[$i+$sum]
done
echo $sum
3. #! /bin/bash
for f in `ls /root/`; do
if [ -d $f ] ; then
cp -r $f /tmp/
fi
done
4. #! /bin/bash
groupadd users
for i in `seq 0 9`; do
useradd -g users user_0$i
done
for j in `seq 10 100`; do
useradd -g users user_$j
done
5. #! /bin/bash
awk -F':' '$0~/abc/ {print $1}' test.log >/tmp/n.txt
sort -n n.txt |uniq -c |sort -n >/tmp/n2.txt
awk '$1>10 {print $2}' /tmp/n2.txt
6. #! /bin/bash
checkip() {
if echo $1 |egrep -q '^[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}$' ; then
a=`echo $1 | awk -F. '{print $1}'`
b=`echo $1 | awk -F. '{print $2}'`
c=`echo $1 | awk -F. '{print $3}'`
d=`echo $1 | awk -F. '{print $4}'`
for n in $a $b $c $d; do
if [ $n -ge 255 ] || [ $n -le 0 ]; then
echo "the number of the IP should less than 255 and greate than 0"
return 2
fi
done
else
echo "The IP you input is something wrong, the format is like 192.168.100.1"
return 1
fi
}
rs=1
while [ $rs -gt 0 ]; do
read -p "Please input the ip:" ip
checkip $ip
rs=`echo $?`
done
echo "The IP is right!"