shell编程规范与变量(shell编程规范,执行脚本文件的四种方式与总结,管道符号与重定向,shell变量的作用于类型(自定义与特殊变量))

文章目录

  • 前言
  • 一:shell脚本编程规范
      • 1.1:开发语言概述
      • 1.2:shell脚本应用场景
      • 1.3:shell编程规范
      • 1.4:编写第一个shell脚本
          • 1.4.1:编写脚本代码
          • 1.4.2:执行脚本文件(四种方法)
          • 1.4.3:执行脚本文件(四种方法)的总结
          • 1.4.4:更完善的脚本构成
      • 1.5:管道与重定向
          • 1.5.1:交互式硬件设备
          • 1.5.2:重定向操作
          • 1.5.3:管道操作符号“|”
  • 二:shell脚本变量详解
      • 2.1:shell变量的作用,类型
      • 2.2:自定义变量
          • 2.2.1:定义一个新的变量与查看变量的值
          • 2.2.2:赋值时使用引号与从键盘输入内容为变量赋值
          • 2.2.3:设置变量的作用范围
          • 2.2.4:整数变量的运算和常用运算符
      • 2.3:特殊的shell变量
          • 2.3.1:环境变量和常见的环境变量
          • 2.3.2:位置变量
          • 2.3.3:预定义变量

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脚本编程规范

1.1:开发语言概述

  • 开发语言简单举例:shell,Python,Java,JavaScript,HTML,CSS

  • 强语言:定义变量时需要声明数据类型:如Java,C语言等

    • 整型:int ,如1 ,2 ,3, ,100,等
    • 长整型:Long
    • 浮点型
      • 单精度,float,4字节,如3.14
      • 双精度,double,8字节
    • String:字符串
      • char ,字符 ‘a’ 1字节(Java中 ‘a’ 2字节),'男’2字节
      • boolean,布尔值,true or false
      • date,日期
      • int a=10;
  • 弱语言:不需要声明,如shell,JavaScript,Python

    • a=10
    • a=10.1
  • HTML,标记语言,标签, ,xml文件格斯

  • json,键:值,key:value,a:10

  • shell变量直接定义,不需要声明,没有面向对象思想,所有的语言编写犹如记流水账

1.2:shell脚本应用场景

  • shell脚本的概念
    • 将要执行的命令按顺序保存到一个文件文本
    • 给该文件可执行权限,便可运行
    • 可结合各种shell控制语句以完成更复杂的操作
  • shell脚本应用场景
    • 重复性操作
    • 批量事务处理
    • 自动化运维
    • 服务运行状态监控
    • 定时任务执行

1.3:shell编程规范

1.3.1:shell的作用

  • 命令解释器,“翻译官”

    • 介于系统内核与用户之间,负责解释命令行
    • shell编程规范与变量(shell编程规范,执行脚本文件的四种方式与总结,管道符号与重定向,shell变量的作用于类型(自定义与特殊变量))_第1张图片
  • 用户的登录shell

    • 登录后默认使用的shell程序,一般为/bin/bash

    • 不同shell的内部指令,运行环境等会有所区别

    • [root@localhost ~]# cat /etc/shells
      /bin/sh
      /bin/bash
      /sbin/nologin
      /usr/bin/sh
      /usr/bin/bash
      /usr/sbin/nologin
      /bin/tcsh
      /bin/csh
      

1.4:编写第一个shell脚本

1.4.1:编写脚本代码
  • 使用vim文本编辑器

  • 每行一条Linux命令,按执行顺序依次编写

  • 脚本后缀为.sh

  • 例如,将一下三条命令按顺序用shell脚本编写

    cd /boot
    pwd
    ls -lh vm*
    
  • [root@localhost opt]# vim demo.sh
    #!/bin/bash		'shell脚本标准格式'
    cd /boot
    pwd
    ls -lh vm*
    ~    	'保存退出'
    [root@localhost opt]# ls
    demo.sh  rh
    
1.4.2:执行脚本文件(四种方法)
  • 方法一:sh脚本文件路径

    [root@localhost opt]# sh demo.sh 
    /boot
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Oct 23 14:07 vmlinuz-0-rescue-d078430d0d8f434fb5ad6e47678ea86f
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Aug 23  2017 vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64
    
  • 方法二:source脚本文件路径

    [root@localhost opt]# source demo.sh 
    /boot
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Oct 23 14:07 vmlinuz-0-rescue-d078430d0d8f434fb5ad6e47678ea86f
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Aug 23  2017 vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64
    
  • 方法三:.空格脚本文件路径

    [root@localhost opt]# . demo.sh 	'会自动切换到目标文件夹,所以文件夹需要切换回/opt'
    /boot
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Oct 23 14:07 vmlinuz-0-rescue-d078430d0d8f434fb5ad6e47678ea86f
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Aug 23  2017 vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64
    
  • 方法四:脚本文件路径(绝对路径与相对路径)

    [root@localhost boot]# cd /opt		'source之后会自动切换到目标文件夹,所以文件夹需要切换回/opt'
    [root@localhost opt]# ./ demo.sh 
    -bash: ./: Is a directory		'提示没有权限'
    [root@localhost opt]# chmod +x demo.sh 		'增加权限'
    [root@localhost opt]# ./demo.sh 
    /boot
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Oct 23 14:07 vmlinuz-0-rescue-d078430d0d8f434fb5ad6e47678ea86f
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Aug 23  2017 vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64
    [root@localhost opt]# 		'拥有权限之后,我们做个另两种方法的测试'
    [root@localhost opt]# sh demo.sh 
    /boot
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Oct 23 14:07 vmlinuz-0-rescue-d078430d0d8f434fb5ad6e47678ea86f
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Aug 23  2017 vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64
    [root@localhost opt]# source demo.sh 
    /boot
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Oct 23 14:07 vmlinuz-0-rescue-d078430d0d8f434fb5ad6e47678ea86f
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Aug 23  2017 vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64
    [root@localhost boot]# 
    
    
1.4.3:执行脚本文件(四种方法)的总结
  • source与sh和.空格 执行脚本,涉及到切换路径时,source和.空格会切换路径,但sh不会切换路径

    ./类似于sh,不切换路径

  • 没有权限时,四种方式,.空格 sh和source可以执行,./不可以执行。有权限时,四个都可以执行

1.4.4:更完善的脚本构成
  • 脚本声明

  • 注释信息

  • 可执行语句

  • [root@localhost opt]# vim demo.sh
    #!/bin/bash
    #This is my first shell-script		'脚本描述信息'
    cd /boot
    echo "当前所在路径:"		'输出友好提示信息'
    pwd
    echo "以vm为开头的文件是:"		'输出友好提示信息'
    ls -lh vm*
    
    [root@localhost opt]# ./demo.sh 
    当前所在路径:
    /boot
    以vm为开头的文件是:
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Oct 23 14:07 vmlinuz-0-rescue-d078430d0d8f434fb5ad6e47678ea86f
    -rwxr-xr-x. 1 root root 5.7M Aug 23  2017 vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64
    

1.5:管道与重定向

1.5.1: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

    • 类型 设备文件 文件描述编号 默认设备
      标准输入 /dev/stdin 0 键盘
      标准输出 /dev/stdout 1 显示器
      标准错误输出 /dev/stderr 2 显示器
1.5.2:重定向操作
类型 操作符 用途
重定向输入 < 从指定的文件读取数据,而不是从键盘输入
重定向输出 > 将输出结果保存到指定的文件(覆盖原有内容)
重定向输出 >> 将输出结果追加到指定的文件
标准错误输出 2> 将错误信息保存到指定的文件(覆盖原有内容)
标准错误输出 2>> 将错误信息追加到指定的文件中
混合输出 &> 将标准输出,标准错误的内容保存到同一个文件中
[root@localhost opt]# chattr +i /etc/passwd /etc/shadow		'锁定用户和密码文件'
[root@localhost opt]# lsattr /etc/passwd /etc/shadow		'查看锁定情况'
----i----------- /etc/passwd
----i----------- /etc/shadow
[root@localhost opt]# useradd lisi		'尝试添加用户'
useradd: cannot open /etc/passwd	'提示错误'
[root@localhost opt]# useradd lisi 2> /opt/error.txt	'将错误信息输入到新的error.txt'
[root@localhost opt]# ls 
demo.sh  error.txt  rh
[root@localhost opt]# cat /opt/error.txt 	'查看文本内容'
useradd: cannot open /etc/passwd
[root@localhost opt]# 		'操作没有错误,则输出的内容没有错误信息'

1.5.3:管道操作符号“|”
  • 将左侧的命令输出结果,作为右侧命令的处理对象(前后有关系时使用)

  • [root@localhost opt]# grep "bash$" /etc/passwd
    root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
    lisi:x:1000:1000:lisi:/home/lisi:/bin/bash
    [root@localhost opt]# grep "bash$" /etc/passwd | awk -F: '{print $1,$7}'		'此间的-F:也可以用空格和Tab代替'
    root /bin/bash
    lisi /bin/bash
    
    [root@localhost opt]# df -hT
    Filesystem     Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
    /dev/sda2      xfs        20G  4.1G   16G  21% /
    devtmpfs       devtmpfs  898M     0  898M   0% /dev
    tmpfs          tmpfs     912M     0  912M   0% /dev/shm
    tmpfs          tmpfs     912M  9.1M  903M   1% /run
    tmpfs          tmpfs     912M     0  912M   0% /sys/fs/cgroup
    /dev/sda5      xfs        10G   39M   10G   1% /home
    /dev/sda1      xfs       6.0G  174M  5.9G   3% /boot
    tmpfs          tmpfs     183M  4.0K  183M   1% /run/user/42
    tmpfs          tmpfs     183M   36K  183M   1% /run/user/1000
    tmpfs          tmpfs     183M     0  183M   0% /run/user/0
    [root@localhost opt]# df -hT | awk '{print $1,$2,$6}'	'查看第1.2.6列的数据'
    Filesystem Type Use%
    /dev/sda2 xfs 21%
    devtmpfs devtmpfs 0%
    tmpfs tmpfs 0%
    tmpfs tmpfs 1%
    tmpfs tmpfs 0%
    /dev/sda5 xfs 1%
    /dev/sda1 xfs 3%
    tmpfs tmpfs 1%
    tmpfs tmpfs 1%
    tmpfs tmpfs 0%
    
    [root@localhost opt]# df -hT | awk -F " " '{print $1,$2,$6}'	'查看第1.2.6列的数据'
    Filesystem Type Use%
    /dev/sda2 xfs 21%
    devtmpfs devtmpfs 0%
    tmpfs tmpfs 0%
    tmpfs tmpfs 1%
    tmpfs tmpfs 0%
    /dev/sda5 xfs 1%
    /dev/sda1 xfs 3%
    tmpfs tmpfs 1%
    tmpfs tmpfs 1%
    tmpfs tmpfs 0%
    [root@localhost opt]# df -hT | grep "sda2" | awk '{print $6}'
    21%		'查看设备sda2第6列的数据'
    
    
  • awk :大部分情况,按列读取

    大部分情况下
    grep:过滤关键字
    sed: 按行读取
    awk:按列读取数据
    
    $1,$2:位置变量
    

二:shell脚本变量详解

2.1:shell变量的作用,类型

  • 变量的作用

    • 为灵活管理Linux系统提供特定参数,有两层意思
      • 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
  • 变量的类型

    • 自定义变量:由用户自己定义,修改和使用

    • 环境变量:由系统维护,用于设置工作环境

    • 位置变量:通过命令行给脚本程序传递参数

    • 预定义变量:bash中内置的一类变量,不能直接修改

2.2:自定义变量

2.2.1:定义一个新的变量与查看变量的值
  • 变量名以字母或下划线开头,区分大小写,建议全大写

    变量名=变量值
    代表将右边的值赋予左边
    查看变量的值:echo $变量名
    例如:
    [root@localhost opt]# addr=22323
    [root@localhost opt]# echo $addr
    22323
    [root@localhost opt]# addr=10
    [root@localhost opt]# echo $addr
    10
    [root@localhost opt]# num=$addr
    [root@localhost opt]# addr=20
    [root@localhost opt]# echo $num
    10
    [root@localhost opt]# echo $addr
    20
    [root@localhost opt]# num=$addr
    [root@localhost opt]# echo $num
    20
    [root@localhost opt]# product=python
    [root@localhost opt]# version=3.7
    [root@localhost opt]# echo $product $version 
    python 3.7
    [root@localhost opt]# echo $product$version
    python3.5
    [root@localhost opt]# echo $product2.8
    .8
    [root@localhost opt]# echo $product 2.8
    2.8
    [root@localhost opt]# echo ${product}2.8
    2.8
    [root@localhost opt]# echo ${product} 2.8
    2.8
    
    
2.2.2:赋值时使用引号与从键盘输入内容为变量赋值
  • 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,$视为普通字符

    • 反撇号:命令替换,提取命令执行后的输出结果

    • [root@localhost opt]# echo "$product"
      python
      [root@localhost opt]# echo "${product}3.3"	'双引号:允许通过$符号引用其他变量值'
      python3.3
      [root@localhost opt]# echo ‘$product’
      ‘python’
      [root@localhost opt]# echo '$product'	'单引号禁止引用其他变量值,$视为普通字符'
      $product
      [root@localhost opt]# ps aux | wc -l
      151
      [root@localhost opt]# num=`ps aux | wc -l`	'反撇号中识别命令,对命令结果进行解析'
      [root@localhost opt]# echo $num
      152
      [root@localhost opt]# abc=$(ps aux | wc -l)
      [root@localhost opt]# echo $abc
      152
      
  • 从键盘输入内容为变量赋值

  • read [-p "提示信息"] 变量名
    [root@localhost opt]# vim demo.sh 
    #!/bin/bash
    #This is my first shell-script
    read -p "请输入一个整数:" score
    echo "你的成绩为:$score"
    ~ 
    [root@localhost opt]# ./demo.sh 
    请输入一个整数:80
    你的成绩为:80
    
    
2.2.3:设置变量的作用范围
  • 格式一:export 变量名...
    格式二:export 变量名=变量值...
    两种格式可以混合使用
    [root@localhost opt]# num=`ps aux | wc -l`
    [root@localhost opt]# echo $num
    156
    [root@localhost opt]# bash	'设置变量作用范围'
    [root@localhost opt]# echo $num
    		'显示不出来'
    [root@localhost opt]# exit	'退出变量范围'
    exit
    [root@localhost opt]# echo $num
    156
    [root@localhost opt]# export num	'使用export设置变量'
    [root@localhost opt]# bash		'变量范围'
    [root@localhost opt]# echo $num		'生效'
    156
    [root@localhost opt]# 
    
    
2.2.4:整数变量的运算和常用运算符
  • 整数变量的运算

    expr 变量1 运算符 变量2 [运算符 变量3]...
    
  • 常用运算符

    加法运算:+
    减法运算:-
    乘法运算:\*
    除法运算:/
    求模(取余)运算:%
    
[root@localhost opt]# exit
exit
[root@localhost opt]# expr 3+2	'错误格式,不加空格'
3+2
[root@localhost opt]# expr 3 + 2	'正确格式,加法运算'
5
[root@localhost opt]# expr 3 - 2	'正确格式,减法运算'
1	
[root@localhost opt]# expr 3 * 2	'错误格式,乘法运算'
expr: syntax error
[root@localhost opt]# expr 3 \* 2	'正确格式,乘法运算'
6
[root@localhost opt]# expr 3 / 2	'正确格式,除法运算'
1
[root@localhost opt]# expr 3 % 2	'正确格式,取余运算'
1
[root@localhost opt]# expr 32 % 21
11
[root@localhost opt]# expr 32 % 5
2
[root@localhost opt]# sum=`expr 3+3`	'错误格式,求和变量运算'
[root@localhost opt]# echo $sum
3+3
[root@localhost opt]# sum=`expr 3 + 3`	'正确格式,求和变量运算'
[root@localhost opt]# echo $sum
6
[root@localhost opt]# 

2.3:特殊的shell变量

2.3.1:环境变量和常见的环境变量
  • 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
  • 常见的环境变量

    • PWD,PATH
    • USER,SHELL,HOME
2.3.2:位置变量
  • 表示为$n,n为1-9之间的数字

    shell编程规范与变量(shell编程规范,执行脚本文件的四种方式与总结,管道符号与重定向,shell变量的作用于类型(自定义与特殊变量))_第2张图片

  • [root@localhost opt]# vim demo.sh 
    #!/bin/bash
    #This is my first shell-script
    sum=0
    sum=`expr $1 + $2`
    echo "总和为:$sum"
    
    [root@localhost opt]# ./demo.sh 20 30
    总和为:50
    [root@localhost opt]# vim demo.sh 
    #!/bin/bash
    #This is my first shell-script
    sum=0
    sum=`expr $1 + $2`
    echo "总和为:$sum"
    echo "执行的脚本是$0"
    
    [root@localhost opt]# ./demo.sh 22 33
    总和为:55
    执行的脚本是./demo.sh
    [root@localhost opt]# !vim
    #!/bin/bash
    #This is my first shell-script
    sum=0
    sum=`expr $1 + $2`
    echo "总和为:$sum"
    echo "执行的脚本是:$0"
    echo "执行的脚本个数是:$#"		'$#:命令行中位置变量的个数'
    ~     
    [root@localhost opt]# ./demo.sh 13 30
    总和为:43
    执行的脚本是:./demo.sh
    执行的脚本个数是:2
    [root#!/bin/bash
    #This is my first shell-script
    sum=0
    sum=`expr $1 + $2`
    echo "总和为:$sum"
    echo "执行的脚本是:$0"
    echo "执行的脚本个数是:$#"
    echo "详细内容时:$*"
    
    @localhost opt]# !vim
    #!/bin/bash
    #This is my first shell-script
    sum=0
    sum=`expr $1 + $2`
    echo "总和为:$sum"
    echo "执行的脚本是:$0"
    echo "执行的脚本个数是:$#"
    echo "详细内容是:$*"
    
    [root@localhost opt]# ./demo.sh 13 30 
    总和为:43
    执行的脚本是:./demo.sh
    执行的脚本个数是:2
    详细内容是:13 30
    [root@localhost opt]# ./demo.sh 13 30 22 22 22
    总和为:43
    执行的脚本是:./demo.sh
    执行的脚本个数是:5
    详细内容是:13 30 22 22 22
    
    [root@localhost opt]# !vim
    #!/bin/bash
    #This is my first shell-script
    sum=0
    sum=`expr $1 + $2`
    echo "是否执行成功:$?"
    echo "总和为:$sum"		
    echo "执行的脚本是:$0"
    echo "执行的脚本个数是:$#"
    echo "详细内容是:$*"
    
    [root@localhost opt]# ./demo.sh 13 30 
    是否执行成功:0	'0:表示执行成功,非0值:表示执行失败'
    总和为:43
    执行的脚本是:./demo.sh
    执行的脚本个数是:2
    详细内容是:13 30
    
    [root@localhost opt]# !vim
    #!/bin/bash
    #This is my first shell-script
    sum=0
    sum=`expr $1 / $2`	'改变成除法'
    echo "是否执行成功:$?"	'此变量要放在第一行,输出上一行命令执行后返回的状态'
    echo "总和为:$sum"
    echo "执行的脚本是:$0"
    echo "执行的脚本个数是:$#"
    echo "详细内容是:$*"
    
    [root@localhost opt]# ./demo.sh 10 0
    expr: division by zero	
    是否执行成功:2	'显示失败'
    总和为:
    执行的脚本是:./demo.sh
    执行的脚本个数是:2
    详细内容是:10 0
    
    
2.3.3:预定义变量
  • $#:命令行中位置变量的个数

  • $*:所有位置变量的内容

  • $?: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

  • 分析脚本

    [root@localhost opt]# vim ddd.sh
    #!/bin/bash
    TARFILE=beifen-`date +%s`.tgz  '设置变量名称,+%s表示从1970至今经过的秒数,所以文件名不会出现重复的情况,就不会有被覆盖的风险'
    tar zcvf $TARFILE $* &> /dev/null	'tar工具压缩输出到 /dev/null'
    echo "已执行$0个脚本"	'当前执行的进程名'
    echo "共完成$#个对象的备份"	'位置变量的个数'
    echo "具体内容包括:$*"	'所有位置变量的内容'
    ~    
    [root@localhost opt]# ./ddd.sh /etc/passwd /etc/shadow
    已执行./ddd.sh个脚本
    共完成2个对象的备份
    具体内容包括:/etc/passwd /etc/shadow
    '/dev/null:黑洞,数据到这里就消失了,无法找回'
    
    [root@localhost opt]# date
    Tue Nov 26 00:17:31 CST 2019
    [root@localhost opt]# date +%s		'从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 到目前为止的秒数(时间戳)'
    1574698476
    [root@localhost opt]# date +%F		'显示当前日期'
    2019-11-26
    [root@localhost opt]# date +%Y%m%d	'显示年月日'
    20191126
    [root@localhost opt]# date "+现在的时间是:%Y-%m-%d %H-%M-%S"
    现在的时间是:2019-11-26 00-22-10
    [root@localhost opt]# date "+三年前的时间是:%Y-%m-%d %H-%M-%S" -d "-3 year"
    三年前的时间是:2016-11-26 00-23-31
    [root@localhost opt]# date "+三个月后的时间是:%Y-%m-%d %H-%M-%S" -d "+3 month"
    三个月后的时间是:2020-02-26 00-24-16
    [root@localhost opt]# date "+十天后的时间是:%Y-%m-%d %H-%M-%S" -d "+10 day"
    十天后的时间是:2019-12-06 00-24-48
    
    [root@localhost opt]# 
    %Y表示年
    %m表示月
    %d表示日
    %H表示小时
    %M表示分钟
    %S表示秒
    %s表示从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 到目前为止的秒数,相当于time函数
    %w表示一周中的第几天。
    

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