尚硅谷-Shell
1. Shell概述
Shell是一个命令解释器，它接收应用程序/用户命令，然后调用操作系统内核。
Shell是一个功能强大的编程语言，易编写、易调试、灵活性强。
- Linux提供的Shelll解析器有
cat /etc/shells
- bash和sh的关系
cd /bin
ll | grep bash
[root@lys bin]# echo $SHELL
/bin/bash
2. Shell 脚本入门
(1) 脚本格式
脚本以#!/bin/bash开头 （指定解析器）
（2）第一个Shell脚本 helloworld.sh
touch helloworld.sh
vim helloworld.sh
# 内容
# !/bin/bash
echo "hellow world"
(3) 脚本的常用执行方式
- bash或sh + 脚本的相对路径或绝对路径 （不用赋予脚本+x权限）（重新开了一个进程执行bash命令）
sh ./helloworld.sh
bash ./helloworld.sh
- 采用输入脚本的绝对路径或相对路径执行脚本（必须具有可执行权限+x）（本质是使用当前的bash进程执行命令）
./helloworld.sh
- 【了解】在脚本的路径前加“.”或者source
source helloworld.sh
. helloworld.sh
原因：
前两种方式都是在当前shell找那个打开一个子shell来执行脚本内容，当脚本内容结束，则子shell关系，回到父shell中。
第三种，也就是使用在脚本路径前加”." 或者source的方式，可以使脚本内容在当前shell里执行，而无需打开子shell。这就是为什么我们每次要修改完/etc/profile文件以后，需要source一下的原因。
开子shell与不开子shell的却别就在于，环境变量的集成关系，如在子shell中设置的当前变量，父shell是不可见的。
子Shell
[root@lys shell]# ps -f
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 1907 10679 0 12:46 pts/1 00:00:00 ps -f
root 10679 10672 0 09:47 pts/1 00:00:00 -bash
[root@lys shell]# bash
[root@lys shell]# ps -f
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 1970 10679 0 12:46 pts/1 00:00:00 bash
root 2006 1970 0 12:46 pts/1 00:00:00 ps -f
root 10679 10672 0 09:47 pts/1 00:00:00 -bash
[root@lys shell]# exit
exit
[root@lys shell]# ps -f
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 2034 10679 0 12:46 pts/1 00:00:00 ps -f
root 10679 10672 0 09:47 pts/1 00:00:00 -bash
3. 变量
3.1 系统预定义变量
常用系统变量
H O M E 、 HOME、 HOME、PWD、 S H E L L 、 SHELL、 SHELL、USER
(1)查看系统变量的值
echo $HOME
(2)显示当前Shell中所有变量：
env
set # 包含所有系统自定义和用户自定义的变量
printenv $USER
printenv USER
3.2 自定义变量
（1）基本语法
- 定义变量：变量名=变量，注意，= 前后不能有空格
- 撤销变量：usset变量名
- 声明静态变量：readonly变量，注意：不能unset
（2）变量定义规则
- 变量名称可以由字母、数字和下划线组成，但是不能以数字开头，环境变量名建议大写。
- 等号两侧不能有空格
- 在bash中，变量默认类型都是字符串类型，无法进行数值运算。
- 变量的值如果有空格，需要使用双引号或单引号括起来。
[root@lys shell]# a=2
[root@lys shell]# echo $a
2
# 提升为全部变量
[root@lys shell]# export a
new_var='hello linux'
vim helloworld.sh
# 追加
echo $new_var
sh helloworld.sh
#发现没有值
# 使用一下命令就有值
. hellworld.sh
sourcce hellowrld.sh
计算
a=$((1+5))
a=$[1+5]
定义只读变量
readonly=5f
撤销变量
unset a
3.3 特殊变量
3.3.1 $n
$n n为数字，￥0代表该脚本名称，$1- 9 代表第一到第九个参数，十以上的参数需要用大括号标识，如 9代表第一到第九个参数，十以上的参数需要用大括号标识，如 9代表第一到第九个参数，十以上的参数需要用大括号标识，如{10}
vim helloworld.sh
echo "hello，$1"
# 执行
sh helloworld.sh a
# 输出
hello，a
示例2
#!/bin/bash
echo '======$n====='
echo script name: $0
echo 1st paramater: $1
echo 2nd paramater: $2
[root@lys shell]# sh parameter.sh 0 1 2
======$n=====
script name: parameter.sh
1st paramater: 0
2nd paramater: 1
# 获取调用文件名称
basename
3.3.2 $#
$# 获取所有输入参数个数，常用于循环，判断参数的个数是否正确以及加强脚本的健壮性
vim parameter.sh
#!/bin/bash
echo '======$n====='
echo script name: $0
echo 1st paramater: $1
echo 2nd paramater: $2
echo '======$#====='
echo paramter numbers: $#
sh parameter.sh ab cd
# 结果
======$n=====
script name: parameter.sh
1st paramater: ab
2nd paramater: cd
======$#=====
paramter numbers: 2
3.3.3 ∗ 、 *、 ∗、@
∗ 这个变量代表命令行中所有的参数， * 这个变量代表命令行中所有的参数， ∗这个变量代表命令行中所有的参数，*把所有的参数看成一个整体
@ 这个变量也代表命令行中所有的参数，不过 @ 这个变量也代表命令行中所有的参数，不过 @这个变量也代表命令行中所有的参数，不过@把每个参数区分对待
vim paramter.sh
#!/bin/bash
echo '======$n====='
echo script name: $0
echo 1st paramater: $1
echo 2nd paramater: $2
echo '======$#====='
echo paramter numbers: $#
echo $*
echo $@
[root@lys shell]# sh parameter.sh ab cd
======$n=====
script name: parameter.sh
1st paramater: ab
2nd paramater: cd
======$#=====
paramter numbers: 2
ab cd
ab cd
3.3.4 $?
$? 最后一次执行的命令的返回状态。如果这个变量的值为0，证明上一个命令正确执行；如果这个变量非0（具体是哪个数，由命令自己来决定）则证明上一命令执行不正确了）
[root@lys shell]# ./helloworld.sh
helloworld
hello，
[root@lys shell]# echo $?
0
# 如果错误执行，就非0
[root@lys shell]# $?
-bash: 0: command not found
[root@lys shell]# echo $?
127
4 运算符
$((运算式)) 或 $[运算式]
计算 （2+3）*4
[root@lys shell]# echo $[(2+3)*4]
20
expr使用
expr 1 + 2
3
# 乘法需转义
expr 5 \* 2
10
命令替换
[root@lys shell]# a=$(expr 2 + 2)
[root@lys shell]# echo $a
4
[root@lys shell]# a=`expr 5 + 2`
[root@lys shell]# echo $a
7
加法脚本
#!/bin/bash
sum=$[$1 + $2]
echo $sum
5 条件判断
基本语法
test condition
[ condition] （注意condition前后要有空格）
注意: 条件非空即为true, [lys] 返回true, [ ]返回false
常用判断条件
(1) 两个整数之间比较
-eq 等于（equal）
-ne 不等于 （not equal)
-lt 小于 （less than)
-le 小于等于 （less equal)
-gt 大于 （greate than)
-ge 大于等于 （greater equal)
注：如果是字符串之间的比较，用等号”=“判断相等；用”！=“判断不等。
(2)按照文件权限进行判断
-r 有读的权限（read)
-w 有写的权限 （write)
-x 有执行的权限 （execute)
# 判断文件是否有可执行权限
[root@lys shell]# [ -x helloworld.sh ]
[root@lys shell]# echo $?
0
# 结果0代表有
(3) 按照文件类型进行判断
-e 文件存在（existence)
-f 文件存在并且是一个常规的文件（file)
-d 文件存在并且是一个目录（directory)
案例实操
(1)23是否大于等于22
$ [ 23 -ge 22 ]
(2)判断文件是否有可执行权限
$ [ -x helloworld.sh ]
(3) 文件是否存在
$ [ -e helloworld.sh]
6 流程控制
6.1 if判断
（1）单分支
if [条件判断]; then
程序
fi
或者
if [ 条件判断式 ]
then
程序
fi
if [ "$1"x = "lys"x ]
then
echo 'welcome, lys'
fi
if [ $a -gt 18 -a $a -lt 35]; then echo OK; fi
-a and
-o or
多分支
if [ 条件判断式 ]
then
程序
if [ $2 -lt 18 ]
then
echo "未成年人"
elif [ $2 -lt 35 ]
then
echo "中年人"
else
echo "成年人"
fi
6.2 case语句
基本语法
case $变量名 in
"值1")
;;
"值2")
;;
*)
如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序
;;
esac
注意事项：
(1) case行尾必须为单词 “in”, 每个模式匹配必须以有括号")" 结束
（2）双分号“;;"表示命令序列结束，相当于java的breakl
（3）最后的“*）"表示默认模式，相当于java中的default
case $1 in
1)
echo "one"
;;
2)
echo "two"
;;
3)
echo "three"
;;
*)
echo "number else"
;;
esac
sh case_test.sh 1
6.3 for 循环
基本语法
for ((初始值; 循环控制条件; 变量变化 ))
do
程序
done
#!/bin/bash
for (( i=1; i <= $1 ; i++ ))
do
sum=$[ $sum + $i ]
done;
echo $sum
for os in linux windows macos; do echo $os; done
for i in {1..100}; do sum=$[$sum+$i]; done; echo $sum
for 与 ∗ 和 * 和 ∗和@
echo '$#'
for para in $*
do
echo $para
done
echo '$@'
for para in $@
do
echo $para
done
[root@lys shell]# sh for_test2.sh 1 2 3
$#
1
2
3
$@
1
2
3
如果使用引号包围起来
echo '$#'
for para in "$*"
do
echo $para
done
echo '$@'
for para in "$@"
do
echo $para
done
[root@lys shell]# sh for_test2.sh 1 2 3
$#
1 2 3
$@
1
2
3
6.4 while循环
while [ 条件判断式 ]
do
程序
done
while循环实现 1+ 100
i=1
sum=0
while [ $i -le 100 ]
do
sum=$[ $sum + $i ]
i=$[$i + 1]
# let sum+=i
# let i++ let 实现方式
done;
echo $sum
7 read读取控制台输入
基本语法
read (选项) （参数）
-p：指定读取值时的提示符：
-t：指定读取值时等待的时间（秒）如果-t不加表示一直等待
参数：
变量：指定读取值的变量名
案例实操
提示7秒内，读取控制台输入的名称
read -t 10 -p "请输入您的名称：" name
echo "welcome $name"
8 函数
8.1 系统函数
8.1.1 basename
basename [string/pathname] [suffix] basename命令会删除所有的前缀包括最后一个（“/")字符，然后再字符串显示出来
basename 可以理解为取路径里的文件名称
选项:
suffix为后缀，如果suffix被指定了，basename会讲pathname或string中的suffix去掉。
filename="$1"_log_$(date +%s)
echo $filename
basename 基础用法
[root@lys shell]# basename helloworld.sh
helloworld.sh
[root@lys shell]# basename helloworld.sh .sh
helloworld
8.1.2 dirname
dirname 文件绝对路径 从给定的包含绝对路径的文件名中取出文件名（非目录的部分)，然后返回剩下的路径（目录的部分））
dirname 可以理解为取文件路径的绝对路径名称
获取hellowolrd.sh的目录名称
[root@lys shell]# dirname /java-project/shell/helloworld.sh
/java-project/shell
8.2 自定义函数
[function] funname[()]
{
Action;
[return int;]
}
经验技巧
（1）必须在调用函数地方之前，先声明函数，shell脚本是逐行运行。不会像其他语言一样先编译。
（2）函数返回值，只能通过$?系统变量获得，可以显示加：return返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果作为返回值。return后跟述职n(0–255)
计算两数的和
function add(){
s=$[$1+$2]
echo "sum=$s"
}
read -p "请输入第一个整数" a
read -p "请输入第二个整数" b
add $a $b
使用#？最大只能返回255
function add(){
s=$[$1+$2]
return $s
}
read -p "请输入第一个整数" a
read -p "请输入第二个整数" b
add $a $b
echo "sum="$?
使用$()获取值
function add(){
s=$[$1+$2]
echo $s
}
read -p "请输入第一个整数" a
read -p "请输入第二个整数" b
sum=$(add $a $b)
echo "sum=$sum"
11 综合案例
11.1 归档文件
实际生产中，往往需要对重要数据进行归档备份。
需求：实现一个每天对指定目录归档备份的脚本，输入一个目录名称（末尾不带/）,将目录下所有文件按天归档保存，并将归档日期附加在归档文件名上，放在/root/archive下。
这里使用到了归档命令：tar
后面可以加上-c表示归档。加上-z选项表示同时进行压缩，得到的文件后缀名为tar.gz
脚本实现：
#!/bin/bash
#首先判断输入参数个数是否为1
if [ $# -ne 1 ]
then
echo "参数个数错误！应该输入一个参数，作为归档目录"
exit
fi
# 从参数中获取目录名称
if [ -d $1 ]
then
echo
else
echo
echo "目录不存在!"
exit
fi
DIR_NAME=$(basename $1)
DIR_PATH=$(cd $(dirname $1); pwd)
# 获取当前日期
DATE=$(date +%y%m%d)
# 生成的归档文件名称
FILE=archive_${DIR_NAME}_$DATE.tar.gz
DEST=/root/archive/$FILE
# 开始归档
echo "开始归档..."
echo
tar -zcf $DEST $DIR_PATH/$DIR_NAME
if [ $? -eq 0 ]
then
echo
echo "归档成功"
echo "归档文件为：$DEST"
else
echo "归档出现问题"
echo
fi
exit
执行
mkdir /root/archive
sh tar.sh ../shell/
定时执行
crontab -e
0 2 * * * /java-project/shell/tar.sh /java-project/shell
9 正则表达式入门
正则表达式使用单个字符串来描述、匹配一系列符合某个语法规则的字符串。在很多文本编辑器里，正则表达式通常被用来检索、替换那些符合某个模式的文本。在Linux中，grep，sed，awk等文本处理工具都支持通过正则表达式进行模式匹配。
9.1 常规匹配
一串不包含规则字符的正则表达式匹配它自己，例如：
cat /etc/passwd | grep lys
就会匹配所有包含lys的行
9.2 常用特殊字符
-
特殊字符: ^
^匹配一行的开头，例如：
cat /etc/passwd | grep ^a会匹配出所有的a开头的行
-
特殊字符：$
$ 匹配一行的结束，例如：
cat /etc/passwd | grep t$查找空行
cat helloworld.sh | grep ^$ -
特殊字符：.
cat /etc/passwd | grep r..t会匹配包含rabt,rbbt,rxdt,root等的所有行
-
特殊字符：*
*不单独使用，他上一个字符连用，表示上一个字符0次或多次，例如
cat /etc/passwd | grep ro*t会匹配rt,rot,root,roooor等
.*会匹配全部
-
字符区间（中括号）：[]
[] 表示匹配某个范围内的一个字符，例如
[6,8]-------匹配6或者8，
[0-9]------匹配一个0-9的数字
[0-9]*-----匹配任意长度的数字字符串
[a-z] — 匹配一个a-z之间的字符串
[a-z]* ------ 匹配任意长度的字母字符串
[a-z,e-f]-- 匹配a-c，或者e-f之间的任意字符
cat /etc/passwd | grep r[a,b,c]*t会匹配rt,rat,raat等等行
6 特殊字符：\
\标识转义，并不会单独使用。由于所有特殊字符都有其特定匹配模式，当我们想匹配某一特殊字符本身时（例如，我想找出所有包含’$'的行），就需要将转义符合特殊字符连用，来表示特殊字符本身，例如
cat /etc/passwd | grep 'a\$b'就会匹配所有包含a$b的行。主要需要使用单引号将表达式引起来、
10 文本处理工具
10.1 cut
cut的工作就是“剪”,具体的说 就是在文件中负责剪切数据用的。cut命令从文件的每一行剪切字节、字符和字段并将这些字节、字符和字段输出。
基本用法
cut [选项参数] filename
说明：默认分隔符是制表符
| 选项参数 | 功能 |
|---|---|
| -f | 列号，提前第几列 |
| -d | 分隔符，按照指定分隔符分割列，默认是制表符“\t" |
| -c | 按字符进行切割 后加加n 表示取第几列 比如 -c 1 |
数据准备
dong shen
guan zhen
wo wo
lai lai
le le
切割 cut.txt 第一列
cut -d " " -f 1 cut.sh
截取第二列
cut -d " " -f 2 cut.sh
截取区间
cut -d " " -f 1-4 cut.sh
cut -d " " -f -4 cut.sh
cut -d " " -f 4- cut.sh
在cut切割guan
cat cut.sh | grep guan | cut -d " " -f 1
选取系统 PATH 变量值，第 2 个“：”开始后的所有路径：
echo $PATH
/java-project/jdk1.8.0_321/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bi
echo $PATH | cut -d ":" -f 3-
/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
切割 ifconfig 后打印的 IP 地址
ifconfig ens33 | grep netmask | cut -d " " -f 10
10.2 awk
一个强大的文本分析工具，把文件逐行的读入，以空格为默认分隔符将每行切片，切开的部分再进行分析处理。
基本用法
awk [选项参数] ‘/pattern1/{action}’ ‘/patten2/{action2}’ filename
pattern：表示awk在数据中查找的内容，就是匹配模式
action:在匹配内容时所执行的一系列命令
| 选项参数 | 功能 |
|---|---|
| -F | 指定输入文件分隔符 |
| -v | 赋值一个用户定义变量 |
案例实操
（1）数据准备
搜索passwd文件以root关键字开头的所有行，并输出该行的第7列
#cut 实现
cat /etc/passwd | grep ^root | cut -d ";" -f 7
# awk实现
cat /etc/passwd | awk -F ":" '/^root/ {print $7}'
ps -ef | awk '{print $}'
# 打印文件大小
ll -l | awk '{print $5}'
搜索passwd文件以root关键字开头的所有行，并输出该行的第1列和第7列，中间以“，”号分割。
cat /etc/passwd | awk -F ":" '/^root/ {print $1","$7}'
(4)只显示/etc/passwd的第一列和第七列，以逗号分割，且在所有行前面添加列名"begin"在最后一行添加"end"
cat /etc/passwd | awk -F ":" 'BEGIN{print "begin"}{print $1","$7}END{print "end"}'
(5)将passwd文件中的用户id增加1并输出
cat /etc/passwd | awk -F ":" '{print $3+1}'
# 使用变量
cat /etc/passwd | awk -v i=1 -F ":" '{print $3+i}'
awk的内置变量
| 变量 | 说明 |
|---|---|
| FILENAME | 文件名 |
| NR | 已读的记录数（行号） |
| DF | 浏览记录的域的个数（切割后，列的个数） |
案例实操
（1）统计passwd文件名，每行的行号，每行的列数
cat /etc/passwd | awk -F ":" '{print "文件名 :"FILENAME "行号：" NR "列数: "NF }'
(2) 查询ifconfig命令和输出结果中的空行所在的行号
ifconfig | awk '/^$/ {print "空行: " NR}'
11 综合应用
我们可以利用 Linux 自带的 mesg 和 write 工具，向其它用户发送消息。
需求：实现一个向某个用户快速发送消息的脚本，输入用户名作为第一个参数，后面直 接跟要发送的消息。脚本需要检测用户是否登录在系统中、是否打开消息功能，以及当前发送消息是否为空。
前置知识
who 查看有多少控制台
[root@bogon logs]# who
root pts/0 2022-05-26 17:34 (124.64.252.49)
root pts/1 2022-05-27 10:12 (120.244.202.117)
root pts/2 2022-05-27 11:37 (58.34.52.34)
root pts/5 2022-05-27 10:16 (120.244.202.117)
root pts/6 2022-05-27 19:10 (120.245.102.201)
root pts/8 2022-05-25 10:18 (124.64.252.49)
# 向某个控制台发出消息
write root pts/1
hi
脚本实现如下：
#!/bin/bash/
# 查看用户是否登录
login_user=$(who | grep -i -m 1 $1 | awk '{print $1}' )
if [ -z $login_user ]
then
echo "$1 不在线！"
echo "脚本退出"
exit
fi
# 查看用户是否开启消息功能
is_allowed=$(who -T | grep -i -m 1 $1 | awk '{print $2}' )
if [ $is_allowed != "+" ]
then
echo "$1 没有开启消息功能"
echo "脚本退出..."
exit
fi
# 确认是否有消息发送
if [ -z $2 ]
then
echo "没有消息发送"
echo "脚本退出"
exit
fi
# 从参数中获取要发送的消息
whole_msg=$(echo $* | cut -d " " -f 2-)
# 获取用户登录的终端
user_terminal=$(who | grep -i -m 1 $1 | awk '{print $2}' )
# 写入要发送的消息
echo $whole_msg | write $login_user $user_terminal
if [ $? != 0 ]
then
echo "发送失败！"
else
echo "发送成功!"
fi
exit