大家一起来了解shell脚本吧
一、shell脚本
定义：
shell是一个命令解释器，它在操作系统的最外层，负责直接与用户进行对话，把用户的输入解释给操作系统，并处理各种各样的操作系统的输出结果，输出到屏幕反馈给用户。这种对话方式可以是交互方式，也可以是非交互方式，我们所输入的命令计算机是不识别的，这时就需要一种程序来帮助我们进行翻译，变成计算机能识别的二进制程序，同时又把计算机生成的结果返回给我们。
shell脚本就是说我们把原来Linux的多条命令或语句按顺序放在一个文件中，然后通过这个程序文件去执行时，我们就说这个程序为shell脚本或shell程序。我们可以在脚本中输入系统的命令以及相关的语法语句组合，比如变量，流程控制语句等，把他们有机结合起来就形成了一个功能强大的shell脚本
总结：将需要执行的命令保存到一个文件中，按装顺序执行，它不需要编译，它是解释型的；给该文件可执行权限；可结合各种shell控制语句以完成更复杂的操作。
shell文件与类别以及用户使用的shell
系统上合法的shell要写入/etc/shells这个文件。这是因为系统某些服务在运行过程中，会去检查用户能够使用的shell，而这些shell的查询就是借由/etc/shells这个文件
用户登录的时候，系统就会给我shell让我来工作，而这个使用的shell就记录在/etc/passwd这个文件里
不同的shell具备不同的功能，shell还决定了Linux中默认的shell是/bin/bash,流行的shell有ash,bash,ksh,csh,zsh等
不同的shell都有自己的特点以及用途
目前大多数Linux系统默认使用的是bash shell，默认登录shell是/bin/bash.可以查看/etc/passwd文件注明，如果想修改可以使用chmod -s或者chsh -s重新指定
shell脚本应用场景（初级）
重复性操作交互性任务批量事务处理服务运行状态监控定时任务执行
在需要完成大量复杂、重复性的工作时，不需要在命令行重复执行命令，直接运行shell脚本即可，大大的节省了时间提高了效率。
shell脚本构成：
第一行为“#!/bin/bash”，脚本声明（默认解释器）。表示此行以下的代码语句是通过/bin/bash程序来执行。除了默认，还有其他类型的解释器。
注释信息：以“#”开头的语句表示为注释信息，被注释的语句在脚本运行时不会执行
可执行语句：echo命令用于输出“”之间的字符串（echo表示注释）
创建shell程序的步骤：
1.创建一个包含命令和控制结构的文件
2.修改这个文件的权限使它可以执行（chmod +x +文件名.sh）
3.检测语法错误
4.执行 ./文件名.sh
shell脚本执行方式：
1.当前路径执行脚本（绝对路径与相对路径）-----》需要赋予执行权限（chmod+x）
2.sh,bash脚本文件路径（不需添加执行权限）
sh -x表示调试，会把执行过程和结果显示出来
3.source加载这个脚本文件路径（环境）（可以没有执行权限）
4.重定向和管道 sh < first.sh 或者cat first.sh | sh 或者 cat first.sh | bash
二、shell的作用
Linux系统中的shell是一个特殊的应用程序，他介于操作系统内核与用户之间，充当了一个“命令解释器”的角色，负责接收用户输入的操作指令（命令）并进行解释，将需要执行的操作传递给内核执行，并输出执行结果。
通过/etc/shells文件可以了解当前系统所支持的shell脚本种类
[root@ky ~]# cat /etc/shells /bin/sh /bin/bash /sbin/nologin /usr/bin/sh /usr/bin/bash /usr/sbin/nologin /bin/tcsh /bin/csh
注意：除了/bin/bash之外还有哪些shell
初级：
自动化完成软件的安装部署，如安装部署LAMP架构服务；
自动化完成系统的管理，如批量添加用户；
自动化完成备份，如数据库定时备份；
自动化的分析处理，如网站访问量
使用场景
在需要完成大量复杂、重复性的工作时，不需要在命令行重复执行命令，直接运行shell脚即可，大大的节省了时间提高了效率（客户需求，词频）
自动化完成软件的安装部署，如安装部署LAMP架构服务自动化完成系统的管理，如批量添加用户自动化完成备份，如数据库定时备份自动化的分析处理，如网站访问量
三、重定向与管道操作
| 管道：连接两条指令/命令 将前一个命令的结果输出给第二个命令来使用
重定向> , >>;
用户通过操作系统处理信息的过程中，包括以下几类交互设备文件
标准输入（STDIN）：默认的设备 是键盘，文件编号为0，命令将从标准输入文件中读取在执行过程中需要的输入数据。
标准输出（STDOUT）:默认的设备是显示器，文件编号为1，命令将执行后的输出结果发送到标准输出文件。
标准错误（STDERR）：默认的设备是显示器，文件编号是2，命令将执行期间的各种错误信息发送到标准错误文件。
从键盘接收用户输入的各种命令字串、辅助控制信息，并将命令结果输出到屏幕上；如果命令执行出错，也会将错误信息反馈到屏幕上。
文件描述符：(fd)表示文件位置，用于系统查找文件的
1）重定向输出：重定向输出指的是将命令的正常输出结果保存到指定的文件中，而不是直接显示在显示器的屏幕上。重定向输出使用“>”或“>>”操作符号，分别用于覆盖或追加文件。
若重定向输出的目标文件不存在，则会新建文件，然后将前面命令的输出结果保存到该文件中；若目标文件已经存在，则将输出结果覆盖或追加到文件中。
“>” :表示当原来文件中由内容的话，原来内容会被覆盖
">>"表示当原来文件中有内容的话，新加的内容会追加到里面而不会覆盖原来的内容
2）重定向输入：重定向输入指的是将命令中接收输入的途径由默认的键盘改为指定的文件，而不是等待键盘输入。重定向输入使用“<”操作符。通过重定向输入可以使一些交互式操作过程能够通过读取文件来完成。例如：使用passwd命令为用户设置密码时，每次都必须根据提示输入两次密码字串，非常繁琐，若改用重定向输入将可以省略交互式的过程，而自动化完成密码设置（结合passwd命令的–stdin 选项来识别标准输入）。
如： passwd --stdin jrr | paw.txt
cat 1.txt 与 cat <1.txt
默认情况下，cat命令会接收标准输入设备的输入，并显示到控制台，但如果用文件代替键盘作为输入设备，那么该命令会以指定的文件作为输入设备，并将文件中的内容读取并显示到控制台。
“<<” 分界符（EOF），如果匹配到了分界符就会直接停止
3）cat配合重定向输出
cat原本的功能：以标准方式加载/读取 ；原本的输出位置：屏幕/用户终端界面
加了重定向输出，>和>>后，原本输出的位置就发生了变化，可以理解为对stdout输出到的位置进行改写。同时重定向输出还具有检测目标文件是否存在，是，就执行输出，否，就先创建文件，再输出到文件。
4）cat配合重定向输入
cat原本功能中：标准性的输入，是通过读取文件来捕捉、获取到的，例如cat 1.txt,现在重定向输入，所控制的方向在于stdin输入时，也就是：
cat --》读取文件–》获取文件内容（stdin）–》输出到屏幕（stdout）
重定向输入“<”读取文件内容，并给与cat(stdin)–》cat获取–》输出到屏幕上（stdout）
5)错误重定向
错误重定向指的是将执行命令过程中出现的错误信息（如选项或参数错误等）保存到指定的文件，而不是直接显示在屏幕上。错误重定向使用“2>”操作符
作用：
在实际应用中，错误重定向可用来收集程序执行的错误信息，为排错提供依据。
可以将无关紧要的错误信息重定向到空文件中/dev/null中，以保持脚本输出的简洁
使用“2>”操作符时，会像使用“>”操作符一样覆盖目标文件的内容，若要追加，应改为“2>>”操作符
当命令输出的结果可能包括标准输出信息，又包括错误输出信息时，可以使用操作符>,2>将两类输出信息分别保存在不同的文件，也可以使用&>操作符将两类输出信息保存到同一个文件
注意 ：/dev/null:可认为是一个黑洞，所有写入它的内容都会永远丢失，读取它的内容也读取不到。但对命令行和脚本很有用
&>和>&符号
&表示混合的意思，&=stdout+stderr(相当于系统日志messages)
如;
1>&2 把标准输出重定向到标准错误
2>&1把标准错误重定向到标准输出
四、环境变量
环境变量指的是出于运行需要而由Linux系统提前创建的一类变量，主要用于设置用户的工作环境，包括用户宿主目录、命令查找路径、用户当前目录、登录终端等。还有就是命令识别的路径文件位置
环境变量的值由Linux系统自动维护，会随着用户状态的改变而改变。
使用env命令可以查看到当前工作环境下的环境变量，对于常见的一些环境变量如下：
USER表示当前账户的用户名称；HOME表示用户的宿主目录；LANG表示语言和字符集；PWD表示当前所在的工作目录；PATH表示命令搜索路径等；RANDOM表示随机数0~32767；
PATH变量用于设置可执行程序的默认搜索路径，当仅指定文件名称来执行命令程序时，Linux系统将在PATH变量指定的目录范围查找对应的可执行文件，如果找不到则会提示“command not found”。
如果不能以指定文件名来执行，那用以下方法：
1.将脚本的目录加入$PATH
PATH=“
P
A
T
H
:
/
r
o
o
t
"
−
−
−
>
临
时
配
置
，
刷
新
环
境
失
效
，
要
永
久
生
效
的
话
需
要
在
/
e
t
c
/
p
r
o
f
i
l
e
中
最
后
面
加
上
配
置
−
−
−
−
−
》
e
x
p
o
r
t
P
A
T
H
=
"
PATH:/root" --->临时配置，刷新环境失效，要永久生效的话需要在/etc/profile中最后面加上配置-----》export PATH="
PATH:/root"−−−>临时配置，刷新环境失效，要永久生效的话需要在/etc/profile中最后面加上配置−−−−−》exportPATH="PATH:/root”，其中/root为新加的目录
1.1)创建软连接 ln - s
1.2)复制 cp
$PATH表示原本系统的环境变量设置
2.将写的脚本放到$PATH中的某一个目录
在Linux系统中，环境变量的全局配置文件为/etc/profile,在此文件中定义的变量作用于所有用户。除此之外，每个用户还有自己的独立配置文件（~/.bash_profile，生效于当前用户）。
修改之后要重新登录才能生效，如想立即生效，可以使用source /etc/profile
注意:$PATH慎重修改，不然影响使用
五、特殊变量
5.1）只读变量
shell变量中有一种特殊情况，一经设定，其值是不可改变的，这种变量被称为只读变量。在创建变量的时候可将其设置为只读属性，也可以将已存在的变量设置为只读属性，只读变量主要用于变量值不允许被修改的情况。
（只读变量不可以改变值也不可以被删除）
readonly用来定义只读变量，一旦使用readonly定义的变量在脚本中就不能更改（需要退出登录才生效）
5.2）位置变量***
当执行命令行操作时，第一个字段表示命令名或脚本程序名，其余的字符串参数按照从左到右的顺序依次赋值给位置变量。位置变量也称为位置参数，使用$1,$2,$3表示
不可以给位置变量自定义赋值，因为位置变量有自己的定义，相当于只读变量（位置变量也是一种环境变量，由系统定义）
命令或脚本本身的名称使用$0表示 如;
#!/bin/bash
echo “$1 吃了 $2”,位置变量需要用空格分开，不然会混淆
定义全局变量USER,PASSWD来防止于局部变量冲突
位置变量除了用$和数字之外还可以用路径，注意，一定要用绝对路径
当变量太多时，可以把所有变量放到变量配置文件***.conf中，然后脚本使用时在加载那个配置文件（source ./** *conf），其中变量的变化以及增加减少都不用脚本关注。
求和
#!/bin/bash
SUM=expr $1 + $2------>$(expr $1+$2)
echo “$1 + $2 = $SUM”
求$1和$2相加情况
脚本中的位置变量可以使用centos传入的参数做变量值
位置变量是为了获取用户执行脚本时，自定义的参数（取值）。因为脚本中的自定义变量，无法直接获取用户交互时输入的参数
5.3）预定义变量
预定义变量是由bash程序预先定义好的一类特殊变量，用户只能使用预定义变量，而不能创建新的预定义变量，也不能直接为预定义变量赋值，预定义变量使用$符合和另一个符合组合表示
$#:表示命令行中位置参数的个数
$*:表示所有位置参数的内容，这些内容当作一个整体
$@:表示列出所有位置参数，但是是以单个的形式列出
$?;表示前一条命令执行后的返回状态，返回值为0表示执行正确，返回非0表示异常。
$0:表示当前执行的脚本或程序的名称
$$：表示返回当前进程的进程号
$!:返回最后一个后台进程的进程号
∗
和
*和
∗和@的区别
$*:把所有参数看成以空格分隔的一个字符串整体返回，代表“$1 $2 $3”.(把参数全部当做一个整体)
$@:把各个参数加上双引号分隔成n份的参数列表，每个参数作为一个字符串返回，代表“$1” “$2” “$3” 。（将每一个参数当做单独的个体）
set:查看系统所有的变量，包括环境变量和自定义变量（没有单独查看自定义变量的命令，可以set管道过滤）
六、shell变量及赋值
变量是用来临时保存数据的，并且该数据是可以变化的，任何一个语言都离不开变量，如果某个内容需要多次使用并且会重复出现，那么就可以把它作为变量。如果需要修改直接修改变量就可以。
常见的shell变量的类型包括自定义变量、环境变量、只读变量、位置变量、预定义变量
自定义变量：
bash中的变量操作相对比较简单，直接指定变量名称并赋给初始值即可。 （格式：变量名=变量值）
变量名：临时存放数据的地方 变量值：临时的可变化的数据
等号两边没有空格，变量名称需以字母或下划线开头，名称中不要包括特殊字符（+、-、*、/、.、！、？、#、&、￥）等
给变量赋值的特殊操作 1.双引号 主要起界定字符串的作用，特别是当要赋值的内容中包含空格时，必须用双引号括起来；其他情况可以省略
2.单引号
当要赋值的内容中包含$,‘’,\等具有特殊含义的字符时，应使用单引号括起来。在单引号的范围内，将无法引用其他变量的值，任何字符均作为普通字符看待，输入什么就显示什么，但赋值内容中包含单引号’'时，需要使用\符号进行转义，以免冲突。
3.反撇号
反撇号主要用于命令替换，允许将执行某个命令的屏幕输出结果赋值给变量。反撇号括起来的范围内必须是能够执行的命令行，否则就会出错。
查看和引用变量的值：（echo）
通过在变量名称前面添加前导符号“$”，可以引用一个变量的值，使用echo命令可以查看变量，可以在一条echo命令中同时查看多个变量值。
例子：echo
p
r
o
d
u
c
t
product
productversion
当变量名称容易和紧随其后的其他字符相混淆时，需要添加大括号‘’‘{}’将其括起来，否则将无法确定正确的变量名称。对于未定义的变量，将显示为空值
例子：echo ${version}2.5
echo选项
echo -n 表示不换行输出
使用echo -e输出转义字符，将转义后的内容输出到屏幕上
常用的转义字符如下：
\c不换行输出，在\c后面不存在字符的情况下，作用相当于echo -n
\n 换行
\t 转义后表示插入tab，即制表符
注意：\转义符，跟在\之后的特殊符号将失去特殊含义，变为普通字符。如\
将
输
出
′
′
将输出''
将输出′′''符号，而不是当作变量引用
取消定义变量
unset + 变量名-----》定义的变量就会无效
变量适用的情况：
1.特殊变量
2.自定义变量
2.1）在脚本中频繁出现主机名，IP，path(路径，尤其是工作路径)
2.2）路径太长的
2.3）动态变化的参数
七、shell编程之条件语句
1.条件测试
1.2 文件测试
要使Shell脚本程序具备一定的“智能”，面临的第一个问题就是如何区分不同的情况以确定执行何种操作。例如，当磁盘使用率超过 95%时，发送告警信息；当备份目录不存在时，能够自动创建；当源码编译程序时，若配置失败则不再继续安装等
Shell 环境根据命令执行后的返回状态值（$?）来判断是否执行成功，当返回值为 0 时表示成功，否则（非 0 值）表示失败或异常。使用专门的测试工具——test 命令，可以对特 定条件进行测试，并根据返回值来判断条件是否成立（返回值为 0 表示条件成立）。
语法格式： 格式1 test 条件表达式 格式2 [ 条件表达式 ] #注意中括号和表达式中间需要隔一个空格 或 [[ 条件表达式 ]]
文件测试指的是根据给定的路径名称，判断对应的是文件还是目录，或者判断文件是否 可读、可写、可执行等。文件测试的常见操作选项如下，使用时将测试对象放在操作选项之后即可。 -d：测试是否为目录（Directory）。 -e：测试目录或文件是否存在（Exist）。 -f：测试是否为文件（File）。 -r：测试当前用户是否有权限读取（Read）。 -w：测试当前用户是否有权限写入（Write）。 -x：测试是否设置有可执行（Excute）权限。 -b：测试是否为设备文件 -c：测试是否为字符设备文件 -s：测试存在且文件大小为空 -L：测试是否为链接文件 执行条件测试操作以后，通过预定义变量
?
可
以
获
得
测
试
命
令
的
返
回
状
态
值
，
从
而
判
断
该
条
件
是
否
成
立
。
例
如
，
执
行
以
下
操
作
可
测
试
目
录
/
m
e
d
i
a
/
是
否
存
在
，
如
果
返
回
值
?可以获得测试命令的返回状态值，从而判断该条件是否成立。例如，执行以下操作可测试目录/media/是否存在，如果返回值
?可以获得测试命令的返回状态值，从而判断该条件是否成立。例如，执行以下操作可测试目录/media/是否存在，如果返回值?为 0， 表示存在此目录，否则表示不存在或者虽然存在但不是目录
1.3 整数值比较
整数值比较指的是根据给定的两个整数值，判断第一个数与第二个数的关系，如是否大于、等于、小于第二个数。整数值比较的常用操作选项如下，使用时将操作选项放在要 比较的两个整数之间。 常用测试操作符 -eq：第一个数等于（Equal）第二个数。 -ne：第一个数不等于（Not Equal）第二个数。 -gt：第一个数大于（Greater Than）第二个数。 -lt：第一个数小于（Lesser Than）第二个数。 -le：第一个数小于或等于（Lesser or Equal）第二个数。 -ge：第一个数大于或等于（Greater or Equal）第二个数
1.4 字符串比较
字符串比较通常用来检查用户输入、系统环境等是否满足条件，在提供交互式操作的Shell脚本中，也可用来判断用户输入的位置参数是否符合要求。 字符串比较的常用操作选项如下。
=：第一个字符串与第二个字符串相同。 !=：第一个字符串与第二个字符串不相同，其中“!”符号表示取反。 -z：检查字符串是否为空（Zero），对于未定义或赋予空值的变量将视为空串。
1.5 逻辑测试
逻辑测试指的是判断两个或多个条件之间的依赖关系。当系统任务取决于多个不同的条件时，根据这些条件是否同时成立或者只要有其中一个成立等情况，需要有一个测试的过程。 常用的逻辑测试操作如下，使用时放在不同的测试语句或命令之间。
● &&：逻辑与，表示“而且”，只有当前后两个条件都成立时，整个测试命令的返回值 才为 0（结果成立）。使用 test命令测试时，“&&”可改为“-a”。
● ||：逻辑或，表示“或者”，只要前后两个条件中有一个成立，整个测试命令的返回值即为 0（结果成立）。使用 test 命令测试时，“||”可改为“-o”。
● !：逻辑否，表示“不”，只有当指定的条件不成立时，整个测试命令的返回值才为 0（结果成立）。
[ $Mnum -ge 3 ] && [ $Snum -gt 4 ] && echo “符合要求”
1.6 if语句的结构
2.1 单分支 if 语句 实际上使用“&&”和“||”逻辑测试已经可以完成简单的判断并执行相应的操作，但是当需要选择执行的命令语句较多时，这种方式将使执行代码显得很复杂，不好理解。 而使用专用的 if 条件语句，可以更好地整理脚本结构，使得层次分明， 清晰易懂
单分支 if 语句：对于单分支的选择结构，只有在“条件成立”时才会执行相应的代码，否则不执行任何操作。
语法格式：
1） if 条件测试操作 then 命令序列 fi #注意后面有个结尾，开头结尾要凑成一对否则会报语法错误
2）
if 条件测试操作;then 命令序列 fi
1.7 双分支 if 语句
双分支 if 语句只是在单分支的基础上针对“条件不成立”的情况执行另一种操作，而不是 “坐视不管”地不执行任何操作
例1 判断目标主机是否存活，存活就打印is up，如果不存活就打印is down
-c ping的次数 -i 每次多久ping一次，单位是秒 -W 反馈结果的时间，如果不通时可加快反馈时间，单位是秒
#！/bin/bash
ip=192.168.10.10 ping -c 2 -i 0.2 -W 3 $ip &> /dev/null
if [
?
−
e
q
0
]
;
t
h
e
n
e
c
h
o
"
? -eq 0 ];then echo "
?−eq0];thenecho"ip is up " else echo “$ip is down” fi
1.8 多分支if语句
与单分支、双分支 if 语句相比，多分支 if 语句的结构能够根据多个互斥的条件分别执行不同的操作 案例：
例1.根据输入的考试分数不同来区分优秀、合格、不合格三挡
#!/bin/bash
read -p “请输入您的分数（0-100）: " GRADE if [ $GRADE -ge 85 ] && [
G
R
A
D
E
−
l
e
100
]
t
h
e
n
e
c
h
o
"
GRADE -le 100 ] then echo "
GRADE−le100]thenecho"GRADE 分，优秀！” elif [ $GRADE -ge 70 ] && [
G
R
A
D
E
−
l
e
84
]
t
h
e
n
e
c
h
o
"
GRADE -le 84 ] then echo "
GRADE−le84]thenecho"GRADE 分，合格！" else echo “$GRADE 分，不合格！” fi
1.9嵌套if语句
多个if语句的嵌套
2.0 case语句
case 语句可以使脚本程序的结构更加清晰、层次分明，常用于服务的启动、重启、停止的脚本，有的服务不提供这种控制脚本，需要用case语句编写 case 语句主要适用于以下情况：某个变量存在多种取值，需要对其中的每一种取值分别执行不同的命令序列。这种情况与多分支的 if 语句非常相似，只不过 if 语句需要判断多个 不同的条件，而 case 语句只是判断一个变量的不同取值
case 变量值（$a） in 模式 1) 命令序列 1 ;; 模式 2) 命令序列 1 ;;
) 默认命令序列 esac
case 行尾必须为单词“in”，每一模式必须以右括号“)”结束。 双分号“;;”表示命令序列的结束。 模式字符串中，可以用方括号表示一个连续的范围，如“[0-9]”；还可以用竖杠符号 “|”表示或，如“A|B”。 最后的“)”表示默认模式，其中的相当于通配符。
编写 apache 启动服务脚本
#!/bin/bash
case $1 in start) /usr/bin/systemctl $1 httpd /usr/bin/ps aux | grep httpd echo “httpd start” ;; stop) /usr/bin/systemctl $1 httpd /usr/bin/ps aux | grep httpd echo “httpd stop” ;; restart) echo “httpd STOP…” /usr/bin/ps aux | grep httpd /usr/bin/systemctl $1 httpd echo “httpd restat…” /usr/bin/ps aux | grep httpd ;; status) /usr/bin/systemctl $1 httpd ;; *) echo “plases input start|stop|restat|status” esac
模式字符串中，可以用方括号表示一个连续的范围，如“[0-9]”；还可以用竖杠符号 “|”表示或，如“A|B”。 最后的“)”表示默认模式，其中的相当于通配符。
编写 apache 启动服务脚本
#!/bin/bash
case $1 in start) /usr/bin/systemctl $1 httpd /usr/bin/ps aux | grep httpd echo “httpd start” ;; stop) /usr/bin/systemctl $1 httpd /usr/bin/ps aux | grep httpd echo “httpd stop” ;; restart) echo “httpd STOP…” /usr/bin/ps aux | grep httpd /usr/bin/systemctl $1 httpd echo “httpd restat…” /usr/bin/ps aux | grep httpd ;; status) /usr/bin/systemctl $1 httpd ;; *) echo “plases input start|stop|restat|status” esac
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