Linux必备技能——Shell脚本学习笔记(1)
现在我们用的操作系统（Windows、Mac OS、Android、iOS 等）都是带图形界面的，简单直观，容易上手，对专业用户（程序员、网管等）和普通用户（家庭主妇、老年人等）都非常适用。然而在计算机早期并没有图形界面，只能通过一个个的命令来控制控制计算机，这些命令成千上万，先不说这些命令记不记得住，每天面对没有任何色彩的黑屏就是一件很难受的事。其实通过图形界面和命令行开启某个程序过程都是类似的，都需要查找程序在硬盘上的位置，然后将他们加载到内存中运行。本质都是：让用户控制计算机。
然而，真正能够控制计算机硬件（CPU、内存、显示器等）的只有操作系统内核（Kernel），图形界面和命令行只是架设在用户和内核之间的一座桥梁。
由于安全、复杂、繁琐等原因，用户不能直接接触内核（也没有必要），需要另外再开发一个程序，让用户直接使用这个程序；该程序的作用就是接收用户的操作（点击图标、输入命令），并进行简单的处理，然后再传递给内核，这样用户就能间接地使用操作系统内核了。
文章目录
- Shell的本质
- Shell连接用户和内核
- Shell连接其他程序
- 支持编程的Shell
- 使用脚本语言的Shell
- 常见的几种Shell
- 第一个Shell脚本
Shell的本质
用户界面和命令行就是这个另外开发的程序，就是这层“代理”。在Linux下，这个命令行程序叫做 Shell。Shell 是一个应用程序，它连接了用户和 Linux 内核，让用户能够更加高效、安全、低成本地使用 Linux 内核，这就是 Shell 的本质。
Shell连接用户和内核
Shell 能接收用户输入的命令，并对命令进行处理，处理完命令后再将结果反馈给用户，比如输出到显示器、写入到文件等。你看，我一直都在使用 Shell，哪有使用内核哦？我也没有看到 Shell 将我和内核连接起来呀？
其实，Shell 程序本身的功能是很弱的，比如文件操作、输入输出、进程管理等都得依赖内核。我们运行一个命令，大部分情况下 Shell 都会去调用内核暴露出来的接口，这就是在使用内核，只是这个过程被 Shell 隐藏了起来，它自己在背后默默进行，我们看不到而已。
接口其实就是一个一个的函数，使用内核就是调用这些函数。这就是使用内核的全部内容了吗？对！除了函数，你没有别的途径使用内核。
Shell连接其他程序
在 Shell 中输入的命令，有一部分是 Shell 本身自带的，这叫做内置命令；有一部分是其它的应用程序（一个程序就是一个命令），这叫做外部命令。
Shell 本身支持的命令不多，功能也有限，但是 Shell 可以调用其他的程序，每个程序就是一个命令，这使得 Shell 命令的数量可以无限扩展，其结果就是 Shell 的功能非常强大，完全能够胜任 Linux 的日常管理工作，如文本或字符串检索、文件的查找或创建、大规模软件的自动部署、更改系统设置、监控服务器性能、发送报警邮件、抓取网页内容、压缩文件等。
更加厉害的就是，Shell 还可以让多个外部程序发生连接，在它们之间很方便地传递数据，也就是把一个程序的输出结果传递给另一个程序作为输入。
由此可见Shell的功能强大之处并不是本身，而是它擅长使用和组织其他的程序。Shell 就是一个领导者，这正是 Shell 的魅力所在。
可以将 Shell 在整个 Linux 系统中的地位描述成下图所示：
注意：由于用户启动 Linux 后直接面对的是 Shell，通过 Shell 才能运行其它的应用程序，所以用户”和“其它应用程序”是通过虚线连接的
支持编程的Shell
Shell 并不是简单的堆砌命令，我们还可以在 Shell 中编程，这和使用 C++、C#、Java、Python 等常见的编程语言差不多。
Shell 虽然没有 C#、Java、Python 等强大，但也支持基本的编程元素，例如：
if…else 选择结构，case…in 开关语句，for、while、until 循环；
变量、数组、字符串、注释、加减乘除、逻辑运算等概念；
函数，包括用户自定义的函数和内置函数（例如 printf、export、eval 等）。
从这个角度讲，Shell 也是一种编程语言，它的编译器（解释器）是 Shell 这个程序。我们平时所说的 Shell，有时候是指连接用户和内核的这个程序，有时候又是指 Shell 编程。
Shell 主要用来开发一些实用的、自动化的小工具，而不是用来开发具有复杂业务逻辑的中大型软件，例如检测计算机的硬件参数、搭建 Web 运行环境、日志分析等，Shell 都非常合适。
使用脚本语言的Shell
在计算机中，任何代码最终都要转换为二进制的形式才能在计算机中执行。
有的编程语言，比如C/C++、GO语言等必须要将所有的代码翻译成二进制形式（也就是生成可执行文件）然后才能执行，因而执行速度更快、效率更高对硬件的要求低。
这个过程叫做编译（Compile），这样的编程语言叫做编译型语言，完成编译过程的软件叫做编译器（Compiler）。
而有的编程语言，如Shell、python、PHP等，需要一边执行一边翻译不会生成任何可执行文件。用户必须拿到源码才能执行，程序运行后会及时翻译，翻译一部分执行一部分，不用等到所有的代码全部翻译完。
这个过程叫做解释，这样的编程语言叫做解释型语言或者脚本语言（Script），完成解释过程的软件叫做解释器。
两种类型语言的比较：
| 语言类型 | 特点 | 适用范围 |
|---|---|---|
| 编译性语言 | 执行速度快、对硬件要求低、保密性好 | 开发操作系统、大型应用程序等 |
| 解释性语言 | 使用灵活、部署简单、跨平台性好 | 适合WEB开发以及制作小工具 |
常见的几种Shell
常见的 Shell 有 sh、bash、csh、tcsh、ash 等。
- sh
sh 的全称是 Bourne shell，由 AT&T 公司的 Steve Bourne开发，为了纪念他，就用他的名字命名了。
sh 是 UNIX 上的标准 shell，很多 UNIX 版本都配有 sh,sh 是第一个流行的 Shell。 - csh
sh 之后另一个广为流传的 shell 是由柏克莱大学的 Bill Joy 设计的，这个 shell 的语法有点类似C语言，所以才得名为 C shell ，简称为 csh。
Bill Joy 是一个风云人物，他创立了 BSD 操作系统，开发了 vi 编辑器，还是 Sun 公司的创始人之一。
BSD 是 UNIX 的一个重要分支，后人在此基础上发展出了很多现代的操作系统，最著名的有 FreeBSD、OpenBSD 和 NetBSD，就连 Mac OS X 在很大程度上也基于BSD。 - tcsh
tcsh 是 csh 的增强版，加入了命令补全功能，提供了更加强大的语法支持。 - ash
一个简单的轻量级的 Shell，占用资源少，适合运行于低内存环境，但是与接下来讲到的 bash shell 完全兼容。 - bash
bash shell 是 Linux 的默认 shell！
bash 由 GNU 组织开发，保持了对 sh shell 的兼容性，是各种 Linux 发行版默认配置的 shell。bash 兼容 sh 意味着，针对 sh 编写的 Shell 代码可以不加修改地在 bash 中运行。尽管如此，bash 和 sh 还是有一些不同之处：一方面，bash 扩展了一些命令和参数；另一方面，bash 并不完全和 sh 兼容，它们有些行为并不一致，但在大多数企业运维的情况下区别不大，特殊场景可以使用 bash 代替 sh。
第一个Shell脚本
几乎所有编程语言的教程都是从使用著名的“Hello World”开始的，作为中国人要弘扬传统，我的第一个 Shell 脚本也从输出“Hello World”开始。
①打开Linux终端，通过文本编辑器创建一个名字为test.sh的文件。
②给文件输入以下内容：
#!/bin/bash
echo "Hello World !" #这是一条语句
第 1 行的#!是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使用哪一种 Shell；后面的/bin/bash就是指明了解释器的具体位置。
第 2 行的 echo 命令用于向标准输出文件（Standard Output，stdout，一般就是指显示器）输出文本。在.sh文件中使用命令与在终端直接输入命令的效果是一样的。
第 2 行的**#及其后面的内容是注释**。Shell 脚本中所有以#开头的都是注释（当然以**#!开头的除外**）。写脚本的时候，多写注释是非常有必要的，以方便其他人能看懂你的脚本，也方便后期自己维护时看懂自己的脚本。
③退出保存文件内容
④通过ls -l test.sh查看文件权限
我们会发现文件权限是可读可写，却不可执行，这是因为它只是一个文本文件。当然不能执行喽！
那么接下来我们就要通过chmod 命令来给文件赋予执行的权限
⑤通过命令chmod test.sh给文件赋予可执行权限
执行命令后再次查看文件的权限时发现文件已经可以执行了。
⑥通过命令./test.sh执行脚本
会发现控制台已经打印出来了Hello World !
为什么什么要加这个./呢？是不是有点多余呢？
当我们把./去掉时会发现控制台会打印“command not found”，这又是为什么呢？这是因为在Shell的标准搜索路径($PATH)中找不到test.sh因此加上./是很有必要的。
