day34-Shell随机数与循环嵌套
###课程目标
- 掌握for循环语句的基本语法结构
- 掌握while和until循环语句的基本语法结构
- 能会使用RANDOM产生随机数
- 理解嵌套循环
一、随机数
bash默认有一个$RANDOM的变量 默认是0~32767。使用set |grep RANDOM 查看上一次产生的随机数
echo $RANDOM
产生0~1之间的随机数
echo $[$RANDOM%2]
产生0~2之间的随机数
echo $[$RANDOM%3]
产生0~3之间的随机数
echo $[$RANDOM%4]
。。。。
产生0~9内的随机数
echo $[$RANDOM%10]
产生0~100内的随机数
echo $[$RANDOM%101]
产生50-100之内的随机数
echo $[$RANDOM%51+50]
产生三位数的随机数
echo $[$RANDOM%900+100]
实战案例1
- 写一个脚本，产生一个phonenum.txt文件，随机产生以139开头的手机号1000个，每个一行。
分析：
1. 产生1000个电话号码，脚本需要循环1000次
2. 139+8位,后8位随机产生，可以让每一位数字都随机产生，$[RANDOM%10] 0-9
3. 将随机产生的数字分别保存到变量里，然后加上139保存到文件里
#!/bin/bash
# random phonenum
# 循环1000次产生电话号码并保存到文件
for i in {1..1000}
do
n1=$[RANDOM%10]
n2=$[RANDOM%10]
n3=$[RANDOM%10]
n4=$[RANDOM%10]
n5=$[RANDOM%10]
n6=$[RANDOM%10]
n7=$[RANDOM%10]
n8=$[RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> phonenum.txt
done
#!/bin/bash
# random phonenum
# 循环1000次产生电话号码
for ((i=1;i<=1000;i++))
do
n1=$[$RANDOM%10]
n2=$[$RANDOM%10]
n3=$[$RANDOM%10]
n4=$[$RANDOM%10]
n5=$[$RANDOM%10]
n6=$[$RANDOM%10]
n7=$[$RANDOM%10]
n8=$[$RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> phonenum.txt
done
#!/bin/bash
i=1
while [ $i -le 1000 ]
do
n1=$[$RANDOM%10]
n2=$[$RANDOM%10]
n3=$[$RANDOM%10]
n4=$[$RANDOM%10]
n5=$[$RANDOM%10]
n6=$[$RANDOM%10]
n7=$[$RANDOM%10]
n8=$[$RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> phonenum.txt
let i++
done
continue:继续，跳过本次循环，执行下一次循环
break:打断，执行循环体外的代码do..done外
exit:退出程序
#!/bin/bash
for i in {1..1000}
do
n1=$[$RANDOM%10]
n2=$[$RANDOM%10]
n3=$[$RANDOM%10]
n4=$[$RANDOM%10]
n5=$[$RANDOM%10]
n6=$[$RANDOM%10]
n7=$[$RANDOM%10]
n8=$[$RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> phonenum.txt
done
#!/bin/bash
#create phone num file
for ((i=1;i<=1000;i++))
do
n1=$[$RANDOM%10]
n2=$[$RANDOM%10]
n3=$[$RANDOM%10]
n4=$[$RANDOM%10]
n5=$[$RANDOM%10]
n6=$[$RANDOM%10]
n7=$[$RANDOM%10]
n8=$[$RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" |tee -a phonenum.txt
done
#!/bin/bash
count=0
while true
do
n1=$[$RANDOM%10]
n2=$[$RANDOM%10]
n3=$[$RANDOM%10]
n4=$[$RANDOM%10]
n5=$[$RANDOM%10]
n6=$[$RANDOM%10]
n7=$[$RANDOM%10]
n8=$[$RANDOM%10]
echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" |tee -a phonenum.txt && let count++
if [ $count -eq 1000 ];then
break
fi
done
- 在上面的1000个手机号里抽奖5个幸运观众，显示出这5个幸运观众。但只显示头3个数和尾号的4个数，中间的都用*代替
思路：
- 确定幸运观众所在的行 随机生成 RANDOM $[RANDOM%1000+1]
- 将电话号码提取出来 head 和 tail
- 显示前3个和后4个数到屏幕 最后将电话号码输出到屏幕 echo ${电话号码部分}
#!/bin/bash
#定义变量
phone=/shell04/phonenum.txt
for ((i=1;i<=5;i++))
do
#定位幸运观众所在行号
line=`wc -l $phone |cut -d' ' -f1`
luck_line=$[RANDOM%$line+1]
#取出幸运观众所在行的电话号码
luck_num=`head -$luck_line $phone|tail -1`
#显示到屏幕
echo "139****${luck_num:7:4}"
echo $luck_num >> luck.txt
#删除已经被抽取的幸运观众号码
sed -i "/$luck_num/d" $phone
done
#!/bin/bash
file=/shell04/phonenum.txt
for i in {1..5}
do
file_num=`wc -l $file |cut -d' ' -f1`
line=`echo $[$RANDOM%$file_num+1]`
luck=`head -n $line $file|tail -1`
echo "139****${luck:7:4}" && echo $luck >> /shell04/luck_num.txt
done
#!/bin/bash
for ((i=1;i<=5;i++))
do
file=phonenum.txt
line=`cat phonenum.txt |wc -l` 1000
luckline=$[$RANDOM%$line+1]
phone=`cat $file|head -$luckline|tail -1`
echo "幸运观众为:139****${phone:7:4}"
done
或者
#!/bin/bash
# choujiang
phone=phonenum.txt
for ((i=1;i<=5;i++))
do
num=`wc -l phonenum.txt |cut -d' ' -f1`
line=`echo $[$RANDOM%$num+1]`
luck=`head -$line $phone |tail -1`
sed -i "/$luck/d" $phone
echo "幸运观众是:139****${luck:7:4}"
done
- 批量创建5个用户，每个用户的密码为一个随机数
思路：
- 循环5次创建用户
- 产生一个密码文件来保存用户的随机密码
- 从密码文件中取出随机密码赋值给用户
#!/bin/bash
#crate user and set passwd
#产生一个保存用户名和密码的文件
echo user0{1..3}:itcast$[$RANDOM%9000+1000]#@~|tr ' ' '\n'>> user_pass.file
#循环创建5个用户
for ((i=1;i<=5;i++))
do
user=`head -$i user_pass.file|tail -1|cut -d: -f1`
pass=`head -$i user_pass.file|tail -1|cut -d: -f2`
useradd $user
echo $pass|passwd --stdin $user
done
或者
for i in `cat user_pass.file`
do
user=`echo $i|cut -d: -f1`
pass=`echo $i|cut -d: -f2`
useradd $user
echo $pass|passwd --stdin $user
done
#!/bin/bash
#crate user and set passwd
#产生一个保存用户名和密码的文件
echo user0{1..3}:itcast$[$RANDOM%9000+1000]#@~|tr ' ' '\n'|tr ':' ' ' >> user_pass.file
#循环创建5个用户
while read user pass
do
useradd $user
echo $pass|passwd --stdin $user
done < user_pass.file
pwgen工具产生随机密码：
[root@server shell04]# pwgen -cn1 12
Meep5ob1aesa
[root@server shell04]# echo user0{1..3}:$(pwgen -cn1 12)
user01:Bahqu9haipho user02:Feiphoh7moo4 user03:eilahj5eth2R
[root@server shell04]# echo user0{1..3}:$(pwgen -cn1 12)|tr ' ' '\n'
user01:eiwaShuZo5hi
user02:eiDeih7aim9k
user03:aeBahwien8co
二、嵌套循环
一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。在外部循环的每次执行过程中都会触发内部循环，直至内部完成一次循环，才接着执行下一次的外部循环。for循环、while循环和until循环可以相互嵌套。
demo1：打印如下图案
1
12
123
1234
12345
X轴：
for ((i=1;i<=5;i++));do echo -n $i;done
Y轴：
负责打印换行
#!/bin/bash
for ((y=1;y<=5;y++))
do
for ((x=1;x<=$y;x++))
do
echo -n $x
done
echo
done
#!/bin/bash
for ((y=1;y<=5;y++))
do
x=1
while [ $x -le $y ]
do
echo -n $x
let x++
done
echo
done
demo2：打印如下图案
5
54
543
5432
54321
Y轴：打印换行
X轴：打印数字 5-1
#!/bin/bash
y=5
while (( $y >= 1 ))
do
for ((x=5;x>=$y;x--))
do
echo -n $x
done
echo
let y--
done
#!/bin/bash
for (( y=5;y>=1;y--))
do
for (( x=5;x>=$y;x--))
do
echo -n $x
done
echo
done
#!/bin/bash
y=5
while [ $y -ge 1 ]
do
for ((x=5;x>=$y;x--))
do
echo -n $x
done
echo
let y--
done
#!/bin/bash
y=1
until (( $y >5 ))
do
x=1
while (( $x <= $y ))
do
echo -n $[6-$x]
let x++
done
echo
let y++
done
课后打印：
54321
5432
543
54
5
课堂练习：打印九九乘法表（三种方法）
1
12
123
1234
12345
for ((y=1;y<=5;y++))
do
for ((x=1;x<=$y;x++))
do
echo -n $x
done
echo
done
1*1=1
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=9
1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16
1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25
1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36
1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49
1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64
1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81
Y轴：循环9次，打印9行空行
X轴：循环次数和Y轴相关；打印的是X和Y轴乘积 $[] $(())
#!/bin/bash
for ((y=1;y<=9;y++))
do
for ((x=1;x<=$y;x++))
do
echo -ne "$x*$y=$[$x*$y]\t"
done
echo
echo
done
#!/bin/bash
y=1
while [ $y -le 9 ]
do
x=1
while [ $x -le $y ]
do
echo -ne "$x*$y=$[$x*$y]\t"
let x++
done
echo
echo
let y++
done
或者
#!/bin/bash
for i in `seq 9`
do
for j in `seq $i`
do
echo -ne "$j*$i=$[$i*$j]\t"
done
echo
echo
done
或者
#!/bin/bash
y=1
until [ $y -gt 9 ]
do
x=1
until [ $x -gt $y ]
do
echo -ne "$x*$y=$[ $x*$y ]\t"
let x++
done
echo
echo
let y++
done
三、阶段性总结
1. 变量定义
普通变量定义：
变量名=值 shell变量默认可以赋予任何类型
$变量名 ${变量名} ${变量名:从第几个字符开始:截取几个字符}
unset 变量名
交互式：
read 变量名
-p
-t
-s
-n
数组定义：
array=(var1 var2 var3 ...)
array[0]=var1
array[1]=var2
array[2]=var3
普通数组：数组的索引是整数
定义关联数组
关联数组：索引是字符串
获取数组里的元素：
${array[*]}
${array[2]}
${array[@]:1:2}
${!array[@]} 获取数组的索引号（下标）
${#array[@]} 获取数组索引号的个数
定义有类型的变量：
declare
-i
-x
-a
-A
2. 循环语句
for:
列表循环、非列表循环、类C风格 循环次数已知
while：
条件为真，进入循环，条件为假，退出循环 循环次数跟条件有关
until：
条件为假，进入循环，条件为真，退出循环 循环次数跟条件有关
3. 影响shell程序的内置命令
exit 退出整个程序
break 结束当前循环，或跳出本层循环
continue 忽略本次循环剩余的代码，直接进行下一次循环
shift 使位置参数向左移动，默认移动1位，可以使用shift 2
以下脚本都能够实现用户自定义输入数字，然后脚本计算和：
[root@MissHou shell04]# cat shift.sh
#!/bin/bash
sum=0
while [ $# -ne 0 ]
do
let sum=$sum+$1
shift
done
echo sum=$sum
[root@MissHou shell04]# cat for3.sh
#!/bin/bash
sum=0
for i
do
let sum=$sum+$i
done
echo sum=$sum
:
true
false
4. 补充扩展expect
expect 自动应答 tcl语言
**需求1：**A远程登录到server上什么都不做
#!/usr/bin/expect
# 开启一个程序
spawn ssh root@10.1.1.1
# 捕获相关内容
expect {
"(yes/no)?" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "123456\r" }
}
interact //交互
脚本执行方式：
# ./expect1.sh
# /shell04/expect1.sh
# expect -f expect1.sh
1）定义变量
#!/usr/bin/expect
set ip 10.1.1.2
set pass 123456
set timeout 5
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
interact
2）使用位置参数
#!/usr/bin/expect
set ip [ lindex $argv 0 ]
set pass [ lindex $argv 1 ]
set timeout 5
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
interact
**需求2：**A远程登录到server上操作
#!/usr/bin/expect
set ip 10.1.1.1
set pass 123456
set timeout 5
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect "#"
send "rm -rf /tmp/*\r"
send "touch /tmp/file{1..3}\r"
send "date\r"
send "exit\r"
expect eof
**需求3：**shell脚本和expect结合使用，在多台服务器上创建1个用户
[root@server shell04]# cat ip.txt
10.1.1.1 123456
10.1.1.2 123456
1. 循环
2. 登录远程主机——>ssh——>从ip.txt文件里获取IP和密码分别赋值给两个变量
3. 使用expect程序来解决交互问题
#!/bin/bash
# 循环在指定的服务器上创建用户和文件
while read ip pass
do
/usr/bin/expect <<-END &>/dev/null
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect "#" { send "useradd yy1;rm -rf /tmp/*;exit\r" }
expect eof
END
done < ip.txt
#!/bin/bash
cat ip.txt|while read ip pass
do
{
/usr/bin/expect <<-HOU
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect "#"
send "hostname\r"
send "exit\r"
expect eof
HOU
}&
done
wait
echo "user is ok...."
或者
#!/bin/bash
while read ip pass
do
{
/usr/bin/expect <<-HOU
spawn ssh root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect "#"
send "hostname\r"
send "exit\r"
expect eof
HOU
}&
done.txt
wait
echo "user is ok...."
四、综合案例
实战案例2
写一个脚本，将跳板机上yunwei用户的公钥推送到局域网内可以ping通的所有机器上
说明：主机和密码文件已经提供
10.1.1.1:123456
10.1.1.2:123456
案例分析
- 关闭防火墙和selinux
- 判断ssh服务是否开启（默认ok）
- 循环判断给定密码文件里的哪些IP是可以ping通 ip pass
- 判断IP是否可以ping通——>$?—>流程控制语句
- 密码文件里获取主机的IP和密码保存变量 ip pass
- 判断公钥是否存在—>不存在创建它
- ssh-copy-id 将跳板机上的yunwei用户的公钥推送到远程主机—>expect解决交互
- 将ping通的主机IP单独保存到一个文件
- 测试验证
代码拆分
1.判断yunwei用户的公钥是否存在
[ ! -f /hoem/yunwei/.ssh/id_rsa ] && ssh-keygen -P '' -f ./id_rsa
2.获取IP并且判断是否可以ping通
1)主机密码文件ip.txt
10.1.1.1:123456
10.1.1.2:123456
2) 循环判断主机是否ping通
tr ':' ' ' < ip.txt|while read ip pass
do
ping -c1 $ip &>/dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
推送公钥
fi
done
3.非交互式推送公钥
/usr/bin/expect <<-END &>/dev/null
spawn ssh-copy-id root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect eof
END
最终实现
环境准备：
jumper-server 有yunwei用户
yunwei用户sudo授权：
visudo
## Allow root to run any commands anywhere
root ALL=(ALL) ALL
yunwei ALL=(root) NOPASSWD:ALL,!/sbin/shutdown,!/sbin/init,!/bin/rm -rf /
解释说明：
1）第一个字段yunwei指定的是用户：可以是用户名，也可以是别名。每个用户设置一行，多个用户设置多行，也可以将多个用户设置成一个别名后再进行设置。
2）第二个字段ALL指定的是用户所在的主机：可以是ip,也可以是主机名，表示该sudo设置只在该主机上生效，ALL表示在所有主机上都生效！限制的一般都是本机，也就是限制使用这个文件的主机;一般都指定为"ALL"表示所有的主机，不管文件拷到那里都可以用。比如：10.1.1.1=...则表示只在当前主机生效。
3）第三个字段（root）括号里指定的也是用户：指定以什么用户身份执行sudo，即使用sudo后可以享有所有root账号下的权限。如果要排除个别用户，可以在括号内设置，比如ALL=(ALL,!oracle,!pos)。
4）第四个字段ALL指定的是执行的命令：即使用sudo后可以执行所有的命令。除了关机和删除根内容以外；也可以设置别名。NOPASSWD: ALL表示使用sudo的不需要输入密码。
5）也可以授权给一个用户组
%admin ALL=(ALL) ALL 表示admin组里的所有成员可以在任何主机上以任何用户身份执行任何命令
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
脚本实现：
#!/bin/bash
#判断公钥是否存在
[ ! -f /home/yunwei/.ssh/id_rsa ] && ssh-keygen -P '' -f ~/.ssh/id_rsa
#循环判断主机是否ping通，如果ping通推送公钥
tr ':' ' ' < /shell04/ip.txt|while read ip pass
do
{
ping -c1 $ip &>/dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
echo $ip >> ~/ip_up.txt
/usr/bin/expect <<-END &>/dev/null
spawn ssh-copy-id root@$ip
expect {
"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
"password:" { send "$pass\r" }
}
expect eof
END
fi
}&
done
wait
echo "公钥已经推送完毕，正在测试...."
#测试验证
remote_ip=`tail -1 ~/ip_up.txt`
ssh root@$remote_ip hostname &>/dev/null
test $? -eq 0 && echo "公钥成功推送完毕"
实战案例3
写一个脚本，统计web服务的不同连接状态个数
#!/bin/bash
#count_http_80_state
#统计每个状态的个数
declare -A array1
states=`ss -ant|grep 80|cut -d' ' -f1`
for i in $states
do
let array1[$i]++
done
#通过遍历数组里的索引和元素打印出来
for j in ${!array1[@]}
do
echo $j:${array1[$j]}
done
五、课后作业
1、将/etc/passwd里的用户名分类，分为管理员用户，系统用户，普通用户。
2、写一个倒计时脚本，要求显示离2019年1月1日（元旦）的凌晨0点，还有多少天，多少时，多少分，多少秒。
3、写一个脚本把一个目录内的所有空文件都删除，最后输出删除的文件的个数。