Linux——expect自动交互语言及应用示例

一、expect 的概述

    Expect是一种自动交互语言，能实现在shell脚本中为scp和ssh等自动输入密码自动登陆，我们通过shell可以实现简单的控制流功能，如:循环、判断等。但是对于需要交互的场合必须通过人工干预，expect就时是用来实现这种功能的工具。
    从最简单的层次来说，expect的工作方式像是一个通用化的chat脚本工具，chat脚本最早用于uucp网路i内，以用来实现实现计算机之间需要建立连接时进行特定的登陆会话自动化。
    Chat脚本由一系列的expect-send对组成，expect等待输出中输出的特定字符，通常是一个提示符，然后发送特定的响应。

二、expect 的相关命令

2.1 spawn：

    spawn命令是Expect的初始命令，它用于启动一个进程，之后所有expect操作都在这个进程中进行，如果没有spawn语句，整个expect就无法再进行下去了，使用方法就像下面这样：

spawn ssh  [e-mail]

    在spawn命令后面，直接加上要启动的进程等信息。当然，如果真的不要spawn过程也没有关系，虽然这样就没有办法单独执行，但是这个脚本可以与任何调用它的进程进行交互。

2.2 expect：

     expect命令用于等候一个相匹配的输出，一旦匹配就执行后面的动作，这个命令接受几个特有参数，用的最多的就是-re，表示使用正则表达式的方式匹配。expect命令还有一种用法，它可以在一个expect匹配中同时匹配多个关键字，只需要将关键字放在一个大括号中就可以了：

spawn  ssh  [e-mail]

expect  {

   -re  “password:” {exp_send  “word\r”}

   -re  “TopsecOS#” { }
   }

     一个相似的命令是expect_user，差异在于expect_user匹配用户的输入。

  expect_user {
   -re hello

   {puts stdout "HELLO"; exp_continue}
   }

    这个代码段首先从用户那里获取输入，如果发现输入的是hello字符时，就会**下面的动作，打印HELLO字符，因为exp_continue命令的存在，这个程序会一直循环下去。

2.3 send：

    一般是expect中的动作命令，向进程发送输入内容，类似的是send_user表示把后面的内容输出到标准输出中，send_error表示输出到标准错误中。

2.4 exp_continue:

    exp_continue:需处于expect的动作中，表示expect的匹配从头开始继续匹配。

2.5 exit,close,wait：

    exit,close,wait：exit表示退出脚本，close表示立即关闭过程，而wait则是等待过程返回eof时关闭。

2.6 interact：

    ineract //留在环境中不退出
    interact：运行表示将控制权交给用户，与spawn生成的进程进行交互。由用户与spawn生成的进程进行交互，比如登录ftp服务器并下载的过程中，登录ftp服务器的过程可以由用户输入自己的用户名和密码，然后用户再输入q字符将控制权交给脚本，由脚本完成后面的交互动作。

2.7 expect eof //退出环境

三、expect 实例

下面我们进行一个具体的举例，更清楚的了解expect语言：

1.用脚本写一个有交互式的页面

[root@localhost mnt]# cat ask.sh 
#!/bin/bash
read -p "What's your name : " NAME
read -p "How old are you  : " AGE
read -p "What obj you study : " OBJ
read -p "Are you happy   :" FEEL
echo "$NAME is $AGE 's  old and study $OBJ feel $FEEL !"

2.执行脚本，交互式输入

[root@localhost mnt]# sh ask.sh 
What's your name : fan
How old are you  : 18
What obj you study : linux
Are you happy   :happy 
fan is 18 'sold and study linux feel happy !

3.利用expect实现自动交互输入

[root@localhost mnt]# yum install expect.x86_64 -y   //下载expect工具
[root@localhost mnt]# chmod +x ask.sh  //给脚本加可执行权限
[root@localhost mnt]# vim answer.exp  
#!/usr/bin/expect
spawn /mnt/ask.sh   //启动ask.sh脚本，进入脚本的运行环境中
expect "name"       //等待输出特定字符name
send "fan\r"          //向进程发送输入内容fan，\r表示换行
expect "old"        
send "18\r"
expect "study"
send "linux\r"
expect "happy"
send "happy\r"
expect eof         //退出环境

4.执zing.exp文件

[root@localhost mnt]# expect answer.exp 
spawn /mnt/ask.sh
What's your name : fan
How old are you  : 18
What obj you study : linux
Are you happy   : happy     
fan is 18 'sold and study linux feel happy !

       这样就实现了自动化交互，但是以上的这种书写方法是按照顺序匹配特定字符的，如果上一个字符为匹配到，那么下一个字符就无法匹配，我们可以参照下面实验了解一下。

5.若是我们将其中一个问题注释掉

6.此时我们执行

[root@localhost mnt]# expect answer.exp 
spawn /mnt/ask.sh
What's your name : fan
How old are you  : 18
Are you happy   :linux      //此时这里发生了错乱，在没有找到特定字符“obj”时，它直接把答案送给了下一个问题,而且当执行到这里时会等待特别长的时间。
happy
fan is 18 's old and study  feel linux !

7.利用exp_continue，跳过不存在的特定字符继续执行。

#!/usr/bin/expect
set timeout 2     //设置等待时间为2
spawn /mnt/ask.sh
expect {
         name { send "fan\r";exp_continue }
         old { send "18 \r";exp_continue }
         study { send "linux\r";exp_continue }
         happy { send "happy\r" }
}

expect eof

8.测试

1.ask.sh内容
#!/bin/bash
set timeout 2     //设置等待时间为2
read -p "What's your name : " NAME
read -p "How old are you  : " AGE
#read -p "What obj you study : " OBJ
read -p "Are you happy   :" FEEL
echo "$NAME is $AGE 's old and study $OBJ feel $FEEL !"
[root@localhost mnt]# expect answer.exp   //执行脚本
spawn /mnt/ask.sh
What's your name : fan
How old are you  : 18 
Are you happy   :happy
fan is 18 's old and study  feel happy !

        此时就可以跳过未匹配特定字符，去进行匹配下一个特定字符。

四、expect中的变量定义

引用上面的实验，我们将输入的量定义为变量

1. answer.exp编辑内容

#!/usr/bin/expect
set timeout 2
set NAME [ lindex $argv 0]
set AGE  [ lindex $argv 1]
set OBJ  [ lindex $argv 2]
set FEEL [ lindex $argv 3]
spawn /mnt/ask.sh
expect {
         name { send "$NAME\r";exp_continue }
         old { send "$AGE\r";exp_continue }
         study { send "$OBJ\r";exp_continue }
         happy { send "$FEEL\r" }
}

expect eof

2. 执行

[root@localhost mnt]# expect answer.exp    //后不给变量赋值时，所有值为空
spawn /mnt/ask.sh
What's your name : 
How old are you  : 
Are you happy   :
 is  's old and study  feel  !
[root@localhost mnt]# expect answer.exp fan 18 linux  //赋三个变量值
spawn /mnt/ask.sh
What's your name : fan
How old are you  : 18
Are you happy   :
fan is 18 's old and study  feel  !
[root@localhost mnt]# expect answer.exp fan 18 linux happy  //赋四个变量值
spawn /mnt/ask.sh
What's your name : fan
How old are you  : 18
Are you happy   :happy
fan is 18 's old and study  feel happy !