Shell脚本学习笔记(更新中...)

一、什么是shell

shell的作用是：

  • 解释执行用户输入的命令程序等。

  • 用户输入一条命令，shell就解释一条。

  • 键盘输入命令，LInux给与响应的方式，称之为交互式。

shell是一块包裹着系统核心的壳，处于操作系统的最外层，与用户直接对话，把用户的输入，解释给操作系统，然后处理操作系统的输出结果，输出到屏幕给与用户看到结果。

从我们登录Linux, 输入账号密码到进入Linux交互式界面，所有的操作，都是交给shell解释并执行。

我们想要获取计算机的数据，不可能每次都编写程序，编译后，再运行，再得到我们想要的。例如你想找到一个文件，可以先写一段C语言的代码，然后调用系统函数，通过gcc编译后，运行程序才能找到文件。

因此有大牛开发shell解释器，能够让我们方便的使用Linux,例如只要桥下ls -lh 这样的字符串，shell解释器就会针对这句话翻译，解释成ls -l -h 然后执行，通过终端输出结果，无论是图形化或是命令行界面。

即使我们用的图形化，点的动作，却也只是

  • 命令行操作，shell解释器执行后，输出结果到黑屏命令行界面。

  • 图形化操作，shell接受点击操作，输出图案数据。

二、什么是Shell脚本

shebang 美/ʃɪˈbæŋ/ : n.工作；事情；住所
当命令或者程序语句写在文件中，我们执行文件，读取其中的代码，这个程序文件就称之为shell脚本。在shell脚本里定义多条linux命令以及循环控制语句，然后将这些Linux命令一次性执行完毕，执行脚本文件的方式称之为，非交互式方式。

  • windows系统中shell脚本：以".bat"结尾的批处理脚本文件。

  • Linux系统中shell脚本：以".sh"结尾的脚本文件。

shell脚本规则

在Linux系统中，shell脚本或者称之为(bash shell程序)通常都是vim编辑，由Linux命令、bash shell指令、逻辑控制语句和注释信息组成。

三、Shebang

计算机程序中，shebang指的是出现在文本文件的第一行前两个字符 #!。

在Unix系统中，程序会分析shebang后面的内容，作为解释器的指令，例如

  • 以#!/bin/sh开头的文件，程序在执行的时候会调用 /bin/sh，也就是bash解释器。

  • 以#!/usr/bin/python 开头的文件，代表指定python解释器去执行。

  • 以#!/usr/bin/env 解释器名称，是一种在不同平台上都能正确找到解释器的办法。

注意事项：

  • 如果脚本未指定shebang，脚本执行的时候，默认用户当前shell去解释脚本，即$SHELL。

  • 如果shebang指定了可执行的解释器，如 /bin/bash /usr/bin/python ,脚本在执行时，文件名会作为参数传递给解释器。

  • 如果 #! 指定的解释器程序没有可执行权限，则会报错“bad interpreter: Permission denied”。

  • 如果#! 指定的解释程序不是一个可执行文件，那么指定的解释程序会被忽略，转而交给当前的SHELL去执行这个脚本。

  • 如果 #! 指定的解释程序不存在，那么会报错“bad interpreter: No such file or directory”。

  • 在 #! 之后的解释程序，需要写其绝对路径(如：#!/bin/bash)，它是不会自动$PATH中寻找解释器的。

  • 如果你使用“bash test.sh”这样的命令来执行脚本，那么 #! 这一行将会被忽略掉，解释器当然是用命令行中显示或指定的bash。

脚本案例如下：

[root@localhost opt]# cat test.sh
#! /bin/bash
ls .
echo "脚本执行完毕~"

四、脚本注释，脚本开发规范

  • 在shell脚本中，#后面的内容代表注释掉的内容，提供给开发者或使用者观看，系统会忽略此行。

  • 注释可以单独写一行，也可以跟在命令后面。

  • 尽量保持爱写注释的习惯，便于以后回顾代码的含义，尽量使用英文、而非中文

#! /bin/bash
​
# Date: 2024-05-20 16:52
# Author: created by chengjiagnbo
# blog: https://blog.csdn.net/u010132847?type=blog

五、执行shell脚本的方式

  • bash script.sh 或 sh scripte.sh ，文件本身没权限执行，没x权限，则使用的方法，或脚本未指定 shebang，重点推荐的方式。

  • 使用 绝对/相对 路径执行脚本, 需要文件含有x权限。

  • source script.sh 或者 . script.sh ，代表 执行的含义, source等于点"." 。

  • 少见的用法, sh < script.sh

[root@localhost opt]# ls
test.sh
[root@localhost opt]# sh < test.sh
test.sh
脚本执行完毕~
[root@localhost opt]# bash test.sh
test.sh
脚本执行完毕~
[root@localhost opt]# source test.sh
test.sh
脚本执行完毕~
[root@localhost opt]# . test.sh
test.sh
脚本执行完毕~

六、shell和运维

shell脚本语言很适合处理纯文本类型数据，且Linux的哲学思想就是一切皆文件，如果日志、配置文件、文本、网页文件，大多数都是纯文本类型的，因此shell可以方便的进行文本处理，好比强大的Linux三剑客(grep、sed、awk)。

6.1、脚本语言

shell脚本语言属于一种弱类型语言 无需声明变量类型，直接定义使用，数据类型默认都是字符串类型。

强类型语言，必须先定义变量类型，确定是数字、字符串等，之后再赋予同类型的值。

Centos7系统中支持的shell情况，有如下种类

[root@localhost opt]# cat /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash

默认的sh解释器

[root@localhost opt]# ll /usr/bin/sh
lrwxrwxrwx. 1 root root 4 Jan 29 12:03 /usr/bin/sh -> bash

6.2、其他脚本语言

PHP是网页程序语言，专注于Web网页开发，诸多开源产品，wordpress、discuz开源产品doushiPHP开发。

Perl语言，擅长支持强大的正则表达式，以及运维工具的开发。

Python语言，明星语言，不仅适用于脚本程序开发，也擅长Web页面开发，如(系统后台，资产管理平台),爬虫程序开发，大量Linux运维工具也由Python开发，甚至于游戏开发也是用。

6.3、shell的优势

虽然有诸多脚本变成语言，但是对于Linux操作系统内部应用而言，shell是最好的工具，Linux底层命令都支持shell语句，以及结合三剑客(grep、sed、awk)进行高级用法。

  • 擅长系统管理脚本开发，如软件启停脚本、监控报警脚本、日志分析脚本

每个语言都有自己擅长的地方，扬长避短，达到高效运维的目的是最合适的。

#Linux默认shell
[root@localhost ~]# echo $SHELL
/bin/bash

七、bash基础特性

7.1、bash是什么

  • bash是一个命令处理器，运行在文本宽口中，并能执行用户直接输入的命令。

  • bash还能从文件中读取linux命令，称之为脚本。

  • bash支持通配符、管道、命令替换、条件判断等逻辑控制语句。

bash有诸多方便的功能，有助于运维人员提升工作效率。

7.2、命令历史

shell会保留其会话中用户提交执行的命令

history #命令，查看历史命令记录，注意【包含文件中和内存中的历史记录】
[root@localhost ~]# echo $HISTSIZE    #shell进程可保留的命令历史的条数
1000
[root@localhost ~]# echo $HISTFILE    #存放历史命令的文件，用户退出登录后，持久化命令个数
/root/.bash_history

history命令

history #命令 以及参数
-c: 清空内存中命令历史。
-r: 从文件中恢复历史命令
数字：显示最近n条命令 ，如history 10

7.3、特性汇总

文件路径tab健补全

命令补全

快捷键 ctrl + a,e,u,k,l

通配符

命令历史

命令别名

命令行展开

八、变量含义

学生时代所学的数学方程式， 如x=1,y=2, 那会称之为x, y是未知数。

对于计算机角度， x=1, y=2等于定义了两个变量，名字分别是x, y，且赋值了1和2。

变量是暂时存储数据的地方，是一种数据标记(房间号，标记了客人所在的位置)，数据存储在内容空间，通过调用正确的变量名字，即可取出对应的值。

九、shell变量

9.1、变量定义与赋值，注意变量与值之间不得有空格

[root@localhost ~]# name = "波哥"
-bash: name: command not found变量名
变量类型，bash默认把所有变量都认为是字符串。bash变量是弱类型，无需事先声明类型，是将声明和赋值同时进行。

9.2、变量替换/引用

[root@localhost ~]# name="波哥带你学bash"
[root@localhost ~]# echo ${name}
波哥带你学bash
[root@localhost ~]# echo $name   #可以省略花括号
波哥带你学bash

9.3、变量名规则

  1. 名称定义要做到见名知意，切按照规则来，切不得引用保留关键字(help检查保留字)

  2. 只能包含数字、字母、下划线

  3. 不能以数字开头

  4. 不能用标点符号

  5. 变量名严格区分大小写

有效的变量名：
NAME_BOGE
_boge
boge1
bogE1
Boge2_ge无效的变量名：
?boge
bo*ge
bo+ge

9.4、变量的作用域

作用域的理解(盒子的嵌套)

9.5、本地变量的识别

单引号变量，不识别特殊语法。
双引号变量，能识别特殊符号。

示例：

备注：echo: 美/ˈekoʊ/v.回响，发出回声；

9.6、不同的执行方式，不同的shell环境

示例：

解答：

  1. 每次调用bash/sh解释器执行脚本，都会开启一个子shell，因此不保留当前的shell变量，通过pstree命令检查进程树。

  2. 调用source或者点“.”符号，在当前shell环境加载脚本，因此保留变量。

备注：如果centos系统执行pstree命令时，碰到“-bash: pstree: command not found”, 则执行命令“yum -y install psmisc”安装。

9.7、一个面试题

问，如下输出的内容是什么

[root@localhost ~]# cat test.sh
user=`whoami`
[root@localhost ~]# sh test.sh
[root@localhost ~]# echo $userA. 当前用户
B. 空[root@localhost ~]# source test.sh
[root@localhost ~]# echo $userA. 当前用户
B. 空

备注：在linux中的反引号"`"命令执行结果会被保留下来。

十、环境变量设置

环量变量一般指的是用export内置命令导出的变量，用于定义shell的运行环境，保证shell命令的正确执行。

shell通过环境变量确定登录的用户名、PATH路径、文件系统等各种应用。

环境变量可以在命令行中临时创建，但是用户退出shell终端，变量即丢失，如果永久生效，需要修改环境变量配置文件

  • 用户个人配置文件 ~/.bash_profile、~/.bashrc 远程登录用户特有文件。

  • 全局配置文件 etc/profile、/etc/bashrc。系统建议最好创建在/etc/profile.d/, 而非直接修改主文件，修改全局配置文件，影响所有登录系统的用户。

10.1、*检查系统环境变量的命令：

  • set: 输出所有变量，包括全局变量、局部变量。

  • env: 只显示全局变量。

  • declare: 输出所有的变量，如同set。

  • export: 显示和设置环境变量值。

10.2、撤销环境变量

  • unset 变量名，删除变量或函数。

10.3、设置只读变量

  • readonly, 只有shell结束，只读变量失效。

10.4、系统保留环境变量关键字

bash内嵌了诸多环境变量，用户定义bash的工作环境, 查看命令

[root@localhost ~]# export |awk -F '[ :=]' '{print $3}'

10.5、bash多命令执行

多条命令时用英文分号分开，如
[root@localhost home]# cd /;ls;cd /home;cd jiangbo;pwd

10.6、linux环境变量文件加载顺序

十一、特殊变量

11.1、shell的特殊变量，用在如脚本，函数传递参数使用

如下特殊的，位置参数变量

$0：获取shell脚本文件名，以及脚本路径。
$n: 获取shell脚本的第n个参数，n在1~9之间， 如$1, $2...$9, 大于9则需要写， ${10}，参数空格隔开。
$#: 获取执行的shell脚本后面的参数总个数。
$*: 获取shell脚本所有参数，不加引号等同于$@作用，加上引号"$*"作用是 接收所有参数为单个字符串， “$1 $2...
$@: 不加引号，效果同上，加引号，是接收所有参数为独立字符串， 如“$1” "$2" "$3" ..., 空格保留

示例：

[root@localhost ~]# cat test.sh
#! /bin/bash
echo '特殊变量 $0 $1 $2 ..的实践'
echo '结果：' $0 $1 $2echo '######################'
echo '特殊变量$# 获取参数总个数'
echo '结果：' $#echo '######################'echo '特殊变量$@ 实践'
echo '结果：' $@ 
[root@localhost ~]# sh test.sh jiangbo 180 180 180 
特殊变量 $0 $1 $2 ..的实践
结果： test.sh jiangbo 180
######################
特殊变量$# 获取参数总个数
结果： 4
######################
特殊变量$@ 实践
结果： jiangbo 180 180 180

11.2、$* 和 $@的区别你了解吗？

$*和$@ 都表示传递给函数或脚本的所有参数。
当$*和$#不被双引号“ ”引起来时，他们之间没有任何区别，都是将接收到的每个参数看做一份数据，彼此之间以空格来分隔。
但是当他们被双引号“ ”包含时，就会有区别了：
“$*”会将所有的参数从整体上看做一份数据，而不是把每个参数都看做一份数据。
“$@”仍然将每个参数都看做一份数据，彼此之间是独立的。

示例：

[root@localhost ~]# cat different.sh 
#! /bin/bash
echo "print echo param from \"\$*\""
for var in "$*"
doecho "$var"
doneecho "########################"
echo "print each param from \"\$@\""
for var in "$@"
doecho "$var"
done
[root@localhost ~]# sh different.sh  jiangbo 180 180 180
print echo param from "$*"
jiangbo 180 180 180
########################
print each param from "$@"
jiangbo
180
180
180

备注：\"\$*\"中的反斜杠表示转义符号，for表示循环，do...done表示循环体。

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