Shell编程规范与变量

文章目录

• 前言
• 一、Shell概述
• 二、编写Shell脚本格式
• 三、重定向
• 四、管道操作
• 五、Shell变量
• • 1.变量的作用
  • 2.变量的类型
  • 3. 查看（取）变量的值
  • 4.赋值时使用引号
  • 5.设置变量的作用范围
  • 6.整数变量的运算
  • 7.特殊的Shell变量

前言

在一些复杂的Linux维护工作中，大量重复性的输入和交互操作不但费时费力，而且容易出错。
而编写一个恰到好处的shell脚本程序，可以批量处理，自动化的完成一系列维护任务，大大减轻管理员的负担。

一、Shell概述

1.什么是Shell脚本

简单来说，只要将平时的各种Linux命令按顺序保存到一个文本文件中，然后添加可执行权限，这个文件就成为一个Shell脚本了，就是复杂问题简单化。

2.Shell脚本应用场景

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
…

3.Shell脚本的作用

介于系统内核（操作系统）与用户（应用层）之间，复制解释命令行，俗称命令解释器，“翻译官”

用户写的命令通过Shell翻译成二进制，才可以被内核识别，去控制硬件

2.1 过程图

4.用户的登录Shell

登录后默认使用的Shell程序，一般为/bin/bash种类
不用的Shell的内部命令，运行环境等会有所区别

示例：

5.Linux常用的Shell种类

 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。

 bash
大多数Linux系统默认使用的shell , bash shell是Bourne shell 的一个免费版本，它是最  早的Unix. shell, bash还有一个特点，可以通过help命令来查看帮助。包含的功能几乎可以涵盖shell所具有的功能，所以一般的shell脚本都会指定它为执行路径。

 csh
C shell 使用的是“类C”语法，csh是具有C语言风格的一种shell， 其内部命令有52个，较为庞大。目前使用的并不已经被/bin/tcsh所取代。

 ksh
Korn shell 的语法与Bourne shell相同，同时具备了C shell的易用特点。许多安装脚本都使用ksh, ksh有42条内部命令，与bash相比有一定的       限制性。

 tcsh
tcsh是csh的增强版，与C shell完全兼容。

  sh
是一个快捷方式，已经被/bin/bash所取代。

  nologin
指用户不可登录

二、编写Shell脚本格式

1.编写脚本代码

要求：
使用vim或vi文本编辑器
每行一条Linux命令，按执行顺序依次编写

格式:

     #!/bin/bash            #用/bin/bash来解释Shell命令（先定义shell脚本种类）
        
     #查询/boot目录下的所有的子文件和子目录   （对你脚本实现要求的描述）
     shell脚本命令
     cd  /boot
     pwd
     ls     -lh    vml*

2.赋予可执行权限

使脚本具有执行权限

 [[e-mail] ~]# chmod +x first.sh  

3.执行脚本文件

1. ./ 脚本文件路径（绝对路径与相对路径）必须要赋予x全选

[[e-mail] ~]# ./first.sh                  #需要权限才可以执行输出
[[e-mail] ~]# chmod +x first.sh           #添加x权限
[[e-mail] ~]# ./first.sh       

2. sh 脚本文件路径

 [[e-mail] ~]# sh first.sh   #不需要权限，也可以操作
 [[e-mail] ~]# pwd           #仍在起始环境，目录位置不变

3. source 脚本文件路径，也可以通过 “ . ” 来执行

  [[e-mail] ~]# chmod -x first.sh 
  [[e-mail] ~]# source first.sh       #不需要执行权限就可以操作，立马让工作环境生效
  [[e-mail] boot]# pwd                #会自动切入脚本中的环境，目录位置改变

完整示例

脚本声明
注释信息
可执行语句

[[e-mail] ~]#  vim first.sh
[[e-mail] ~]# chmod +x first.sh
[[e-mail] ~]# ./first.sh


#!/bin/bash
#查询/boot目录下所有的子文件和子目录     
cd /boot
echo "当前位于："               输出友好提示信息
pwd
echo “显示当前路径下以vml为开头的文件或目录：”
ls -lh vml*

三、重定向

1.什么是重定向

在实际的Linux系统维护中，可以改变输入、输出内容的方向，而不使用默认的标准输入、输出设备(键盘和显示器)，这种操作称为重定向。(改变输入来源，输出目标)

2.交互式硬件设备

标准输入：从该设备接收用户输入的数据
标准输出：通过该设备向用户输出数据
标准错误：通过该设备报告执行出错信息

3.重定向分类

补充：

read
格式：read (选项) (参数)

选项:
-p：指定读取值时候的提示符
-t: 指定读取值时候等待的时间(秒)
-a array ：指定输入一个数组，赋值给array
-n 2 ：指定输入字符的任意类型的个数为2

示例：
1.从键盘输入的例子

2.

[[e-mail] ~]# read -p "输入a变量的变量值：" a
输入a变量的变量值：112233aabb
[[e-mail] ~]# echo $a
112233aabb

3.密码交互（重定向输入）
一步操作完成用户的密码设置

[[e-mail] ~]# vi pass.txt
[[e-mail] ~]# useradd yangyang
[[e-mail] ~]# passwd --stdin yangyang < pass.txt  

4.重定向输出

[[e-mail] ~]# uname -p
x86_64
[[e-mail] ~]# uname -p > kernel.txt   覆盖文件
[[e-mail] ~]# cat kernel.txt 
x86_64
[[e-mail] ~]# uname -p > kernel.txt
[[e-mail] ~]# cat kernel.txt 
x86_64
[[e-mail] ~]# uname -p >> kernel.txt   追加
[[e-mail] ~]# cat kernel.txt 
x86_64
x86_64
[[e-mail] ~]# uname -r >> kernel.txt  
[[e-mail] ~]# cat kernel.txt 
x86_64
x86_64
3.10.0-693.el7.x86_64    查看操作系统的内核版本

4.错误输出

[[e-mail] ~]# ./first.sh
[[e-mail] ~]# ./first.sh 2> error.txt
[[e-mail] ~]# cat error.txt     无信息，原因只有是错误的信息才会显示

5.错误重定向，（错误信息不可见，都存在指定文件中）

[[e-mail] ~]# vim http.sh
[[e-mail] ~]# chmod +x http.sh
[[e-mail] ~]# ./http.sh
[[e-mail] ~]# cd /opt/
[[e-mail] opt]# ls -lh
[[e-mail] opt]# cat cd_err.txt 
[[e-mail] opt]# cat con_err.txt 
[[e-mail] opt]# cat make_err.txt 
[[e-mail] opt]# cat makeinsatll_err.txt 
[[e-mail] opt]# cat rh

#!/bin/bash
#apache server install
cd /usr/local/httpd-2.4.25/ &> /opt/cd_err.txt
./configure &> /opt/con_err.txt
make &> /opt/make_err.txt
make install &> /opt/makeinsatll_err.txt

四、管道操作

1.什么是管道操作

管道操作符号“ | ”，简单来说就是一条命令实现多条命令结果

将左侧的命令输出结果，作为右侧命令的处理对象
cmd1 | cmd2 […| cmdn]

示例：

[[e-mail] ~]# ls -lh /boot/ | grep "vml"

[[e-mail] ~]# df -Th | grep "/$"   （以“/”为结尾的文件）
[[e-mail] ~]# df -Th | grep "/$" | awk '{ print $6 }' （查看以“/”为结尾的文件，并输出第六个文件）

五、Shell变量

1.变量的作用

用来存放系统和用户需要使用的特定参数（值）

变量名：使用固定的名称。 由系统预设或用户定义
变量值：能够根据用户设置。 系统环境的变化而变化

2.变量的类型

自定义变量：由用户自已定义。 修改和使用
特定变量: 环境变量 ， 只读变量 ，位置变量 ， 预定义变量

2.1 自定义变量
定义一个新的变量
要求:变量名以字母或下划线开头、区分大小写，建议全大写
格式：变量名=变量值（“=”左边为变量名，右边为变量值）

3. 查看（取）变量的值

   格式：echo $变量名

示例：

[[e-mail]~]# ProductaPython
[[e-mail]~]# Version=2.7.13
[[e-mail]~]# echo $Product
Python
[[e-mail]~]# echo $Product $Version
Python 2.7.13

[[e-mail] ~]# A=cc
[[e-mail] ~]# echo $A
cc
[[e-mail] ~]# AB=ccdd
[[e-mail] ~]# echo $A $AB
cc ccdd

4.赋值时使用引号

双引号：允许通过 符 号 引 用 其 他 变 量 值 单 引 号 ： 禁 止 引 用 其 他 变 量 值 ， 符号引用其他变量值 单引号：禁止引用其他变量值， 符号引用其他变量值单引号：禁止引用其他变量值，示为普通字符
反撇号：命令替换。提取命令执行后的输出结果

4.1 从键盘输入内容为变量赋值

 read   [-p  "提示信息"]  变量名

示例：

[[e-mail] ~]# $PATH
-bash: /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin: 没有那个文件或目录
[[e-mail] ~]# Z='$PATH'
[[e-mail] ~]# echo $Z
$PATH
[[e-mail] ~]# Z="$PATH"
[[e-mail] ~]# echo $Z
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin

[[e-mail] ~]# B=`ls -lh /root`
[[e-mail] ~]# echo $B

5.设置变量的作用范围

变量分为：局部、全局

格式1：export  变量名 ...           #两种格式可以混合使用
格式2：export  变量名=变量值 ...

变量名=变量值 … 局部（在当前的bash可用，切换到其它bash不可用）

示例：

[[e-mail] ~]# echo "$Product $Version"
Benet 6.0                                                               
[[e-mail] ~]# export Product Version       #导出为全局变量
[[e-mail] ~]# bash
[[e-mail] ~]# echo "$Product $Version"   #子程序引用全局变量
Benet 6.0
[[e-mail] ~]# exit     


[[e-mail] ~]# export S='door'
[[e-mail] ~]# echo $S
door
[[e-mail] ~]# bash
[[e-mail] ~]# echo $S
door
[[e-mail] ~]# exit
exit
[[e-mail] ~]# env

在其它用户登录进行测试，全局是否对用户有效

[[e-mail] ~]$ env

6.整数变量的运算

expr 变量1 运算符 变量2 [运算符 变量3] ...

6.1 常用运算符

加法运算：+
减法运算：-
乘法运算：\*  （\：转义字符，回归本身意思）注意不能仅使用“*”符号，否则将被当成文件通配符
除法运算：/
求模（取余）运算：%  又称为取余运算，用来计算数值相除后的余数

元字符：具有特殊含义

示例：
两个数+、一、*、/、%的方法有三种

[[e-mail] ~]# expr 1 + 4
5
[[e-mail] ~]# echo $((1+4))
5
[[e-mail] ~]# echo $[1+4]
5
[[e-mail] ~]# expr 1 - 4
-3
[[e-mail] ~]# echo $[1-4]
-3
[[e-mail] ~]# echo $((1-4))
-3
[[e-mail] ~]# expr 1 \* 4
4
[[e-mail] ~]# echo $((1*4))
4
[[e-mail] ~]# echo $[1*4]
4
[[e-mail] ~]# expr 1 / 4
0
[[e-mail] ~]# echo $((1/4))
0
[[e-mail] ~]# echo $[1/4]
0

注:乘法在直接使用过程中是需要的，因为是shell正则表达式中的特殊字
符，所以需要转义字符\才能表示其真实含义，但是在(())和[]中不需要转义字
符。

[[e-mail] ~]# expr 1 % 4
1
[[e-mail] ~]# echo $((1%4))
1
[[e-mail] ~]# echo $[1%4]
1

7.特殊的Shell变量

1.环境变量

由系统提前创建，用来设置用户的工作环境
配置文件: /etc/profile、 ~/.bash_ profile（当前用户）
全局工作环境的变量，针对这个系统中所有用户都会指定
当前用户root指定

1.2 常见的环境变量
PWD、PATH
USER、SHELL、 HOME

示例：
改变系统环境变量

[[e-mail] ~]# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[[e-mail] ~]# PATH="$PATH:/opt"
[[e-mail] ~]# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/opt

2.只读变量

用于变量值不允许被修改的情况

[[e-mail] ~]# name=cloud
[[e-mail] ~]# readonly name //设置为只读变量
[[e-mail] ~]# echo $name
cloud
[[e-mail] ~]# name=yun
-bash: name: readonly variable //只读变量不可以被重新赋值
[[e-mail] ~]# unset name //只读变量不可以被删除
-bash: unset: name: cannot unset: readonly variable

示例：

  [[e-mail] ~]# b=c
 [[e-mail] ~]# readonly b
 [[e-mail] ~]# unset b
 -bash: unset: b: 无法反设定: 只读 variable
 [[e-mail] ~]# b=yum
 -bash: b: 只读变量

3.位置变量

   表示为$n，n为1~9之间的数字
                $0       $2,第2个位置参数
[[e-mail] ~]# ./myprog.sh  one   two   three   four   five    six
                 $1,第1个位置参数 

 [[e-mail] ~]# vi useradd.sh
[[e-mail] ~]# chmod +x useradd.sh
[[e-mail] ~]# ./useradd.sh ponmeng
[[e-mail] ~]# tail /etc/passwd

#!/bin/bash
#add user
useradd $1
passwd --stdin $1 < pass.txt

4.预定变量

$#:命令行位置变量的个数
$*:所有位置变量的内容     [e-mail]:变量内容
$?：上一条命令执行后返回的状态，当返回状态值为0时，表示执行正常，非0值表示执 行异常或出错
$0：当前执行的进程/程序名

在Shell中，[e-mail]和$*都表示命令行所有参数（不包括$0）,但是$*将命令行的所有参数看成一个整体，而[e-mail]则区分各个参数。

示例：

[[e-mail] ~]# vi /etc/resolv.conf 
[[e-mail] ~]# systemctl restart network
[[e-mail] ~]# ntpdate ntp.aliyun.com
[[e-mail] ~]# date

[[e-mail] ~]# vim bak.sh
[[e-mail] ~]# chmod +x bak.sh
[[e-mail] ~]# ./bak.sh /boot /etc /opt
已执行./bak.sh脚本
已执行3个对象备份
打包文件：/boot /etc /opt

#!/bin/bash
# 打包文件
g=bak-`date +%F`.gz 
tar zcvf $g $* &> /dev/null
echo "已执行$0脚本"
echo "已执行$#个对象备份"
echo "打包文件：$*"


[[e-mail] ~]# vim bak.sh       编辑替换$*改为[e-mail]，查看效果
[[e-mail] ~]# ./bak.sh /boot /etc /opt
已执行./bak.sh脚本
已执行3个对象备份
打包文件：/boot /etc /opt


#!/bin/bash
# 打包文件
g=bak-`date +%F`.gz
tar zcvf $g [e-mail] &> /dev/null
echo "已执行$0脚本"
echo "已执行$#个对象备份"
echo "打包文件：$*"

[[e-mail] ~]# touch 1.txt
[[e-mail] ~]# echo $?
0
[[e-mail] ~]# cat sdaj
cat: sdaj: 没有那个文件或目录
[[e-mail] ~]# echo $?
1

上一个命令正确，$?为0
不正确，$?不为0