让你成为一名合格运维的必备技能之Shell编程之免交互（EOF免交互、Expect免交互）

一、Here Document免交互

（以标签的形式实现免交互，标签里面的字符可以自行定义）

（一）、Here Document概述

• 使用I/O重定向方式将命令列表提供给交互式程序
• 标准输入的一种替代品
• 语法格式

命令 <<标记（EOF）
…       （标记之间是传入的内容）
…       
标记（EOF）

（二）、Here Document使用注意事项

• 标记可以使用任意合法字符（大写字母)（EOF、FOE，前后要一致）
• 结尾的标记一定要顶格写，前面不能有任何字符
• 结尾的标记后面也不能有任何字符（包括空格）
• 开头标记前后的空格会被省略掉

（三）、Here Document免交互示例

1、通过read命令接收输入并打印

[root@localhost ~]# read i < hello world
> my name is gcc
> EOF
[root@localhost ~]# echo $i
hello world
#######直接赋值，只能赋值一行

[root@localhost ~]# vim a.sh
#!/bin/bash
read i <

2、通过passwd给用户设置密码

[root@localhost opt]# vim a.sh
#!/bin/bash
passwd lisi <

（四）、Here Document变量设定

1、变量替换

在写入文件时会先将变量替换成实际值，再结合 cat 命令完成写入

[root@gcc zhengze1]#vim test.txt 
my name is gcc
--------------------------------------------------
[root@gcc zhengze1]#vim test.sh
#!/bin/bash
filename="test.txt"
name="123"
cat > $filename <

2、变量设定

整体赋值给变量，然后通过 echo 命令将变量打印出来

[root@client opt]# num1=111
[root@client opt]# echo $num1
111
[root@client opt]# num2=$(cat < 222
> $num1
> EOF
> )
[root@client opt]# echo $num2
222 111

（五）、Here Document格式控制

1、关闭变量替换功能，按照字符原本的样子输出，不做任何修改或替换

单引号关闭变量替换，就把EOF中的变量当做字符串

[root@localhost opt]# num1=111
[root@localhost opt]# echo $num1
111
[root@localhost opt]# cat <<'EOF'   #对标记加单引号，即可关闭变量替换
> 222
> $num1
> EOF
222
$num1

2、去掉每行之前的TAB字符

表示抑制行首的TAB作用

[root@gcc zhengze1]#vim d.sh
#!/bin/bash
var="Great! I am going to school!"
myvar=$(cat <<-'EOF'
        this is line 1.
     today is monday.
   $var
EOF
)

echo $myvar
--------------------------------------
[root@gcc zhengze1]#sh d.sh        #将TAB字符给去掉了
this is line 1. today is monday. $var

（六）、Here Document多行注释

Bash的默认注释是“#”，该注释方法只支持单行注释：Here Document 的引入解决了多行注释的问题。
“:”代表什么都不做的空命令。中间标记区域的内容不会被执行，会被bash 忽略掉，因此可达到批量注释的效果。
通过Here Document方式使Bash支持多行注释

1、语法格式

：<

2、举例：

[root@gcc zhengze1]#vim d.sh       
#!/bin/bash                                #这是没有被注释的内容，可以正常显示
var="Great! I am going to school!"
myvar=$(cat <<-'EOF'
                this is line 1.
        today is monday.
     $var
EOF
)

echo $myvar

: <

总结

注意事项

（1）标记可以使用任意的合法字符，不仅仅是EOF，但约定俗成的是EOF，必须大写

（2）结尾标记一定要顶格写，前面不能有任何字符，后面也不能有任何字符，这个不容易发现

（3）开头标记前后的空格会被省略掉

二、Expect免交互

（一）、Expect概述

• Expect是建立在tcl 语言基础上的一个工具，常被用于自动化控制和测试。主要解决shell脚本中不可交互的问题，对于大规模的linux运维很有帮助

• 在Linux运维和开发中，我们经常需要远程登录服务器进行操作，在登录的过程是一个交互的过程，可能会需要输入yes/no password等信息。

• 为了模拟这种输入，可以使用Expect脚本

（二）、Expect基本命令

1、Expect安装

系统一般不自带，需要自己安装

安装命令

yum -y install expect 

2、基本命令

(1)脚本解释器

• expect 脚本中首先引入文件,表明使用的是哪一个shell。

#!/usr/bin/expect

(2) spawn

• spawn 后面通常跟一个Linux执行命令,表示开启一个会话、启动进程,并跟踪后续交互信息。

例: spawn  passwd  gcc          #跟踪启动更改gcc用户密码的进程

(3) expect

• 判断上次输出结果中是否包含指定的字符串,如果有则立即返回,否则就等待超时时间后返回;只能捕捉由spawn启动的进程的输出;
• 用于接收命令执行后的输出,然后和期望的字符串匹配

(4) send

• 向进程发送字符串,用于模拟用户的输入:该命令不能自动回车换行,一般要加 \r (回车)或者 \n
• 例:
  方式一：

expect  "密码"  (send "abc123\r")    #同一行send部分要有 ()，该行意思是当出现“密码”字符时，就将abc123输入进去

方式二:

expect  "密码"
send  "$abc123\r"      #换行send部分不需要有()

方式三:
expect 支持多个分支

expect
{                           #只要匹配了其中一个情况,执行相应的send语句后退出该expect语句
"密码1"  {send "abc123\r"}        
"密码2"  {send "123456\r"}
"密码3"  {send "123123\r"}
}

(5)结束符

expect eof

• 表示交互结束,等待执行结束,退回到原用户,与spawn对应。

• 比如切换到root用户, expect脚本默认的是等待10s,当执行完命令后,默认停留10s后,自动切回了原用户

• interact
  执行完成后保持交互状态，把控制权交给控制台，会停留在目标终端而不会退回到原终端，这个时候就可以手工操作了，interact后的命令不起作用，比如interact后添加exit，并不会退出root用户。而如果没有interact则登录完成后会退出，而不是留在远程终端上。
  使用interact会保持在终端而不会退回到原终端，比如切换到root用户，会一直在root用户状态下：比如ssh到另一服务器，会一直在目本服务器终端，而不会切回的原服务器。

注意：expect eof与interact只能二选一。

(6) set

• expect 默认的超时时间是10秒，通过set命令可以设置会话超时时间，若不限制超时时间则应设置为-1

例：set timeout 30

(7) exp_continue

• exp_continue 附加于某个 expect 判断项之后，可以使该项被匹配后，还能继续匹配该expect判断语句内的其他项。exp_continue类似于控制语句中的continue语句。表示允许expect继续向下执行指令。
• 例如：下例将判断交互输出中是否存在 yes/no 或 *password 。如果匹配 yes/no 则输出 yes 并再次执行判断；如果匹配 *password ，则输出 abc123 并结束该段 expect 语句。

expect {
	"(yes/no)" {send "yes\r"; exp_continue;}
	"*password" {set timeout 300; send "abc123\r";}
}

注意：使用exp_continue时，如果跟踪像 passwd 这样的输入密码后就结束进程的命令，expect{} 外不要再加上 expect eof ，因为 spawn 进程结束后会默认向 expect 发送 eof ，会导致后面的 expect eof 执行报错。

(8) send_user

• send_user 表示回显命令，相当于echo

(9) 接收参数

• expect脚本可以接受从bash命令行传递的参数，使用 [lindex $argv n] 获得。其中n从0开始，分别表示第一个，第二个，第三个…参数。
• 例：

set hostname [lindex $argv 0]     #相当于hostname=$1
set password [lindex $argv 1]     # 相当于password=$2

（三）、Expect直接执行

• 需要使用 expect 命令去执行脚本

su切换用户
#!/usr/bin/expect
#设置超时时间
set timeout 5
#参数传入
set username [lindex $argv 0]
set password [lindex $argv 1]
#开始追踪命令
spawn su $username
#免交互执行,捕捉信息并匹配
expect "密码"
send "$password\r"
expect "*]#"
send_user "ok"
#把控制权交给控制台
interact
或者
expect eof

示例：（以SSH为例）
其中，$argv 0 代表位置变量$1
$argv 1 代表位置变量$2
#!/usr/bin/expect 是Expect二进制文件的路径

[root@localhost~]#vim a.sh
#!/usr/bin/expect
  set timeout 60	  设置超时时间
  log file test.log
  log_user 1
  set hostname [lindex $argv 0]		'变量定义'
  set password [lindex $argc 1]
  spawn ssh root @$hostname		'启动spawn'
  expect {			'匹配条件'
      "(yes/no)"
      {send "yes\r";exp_continue}
      "*password"
      {send "$password\r"}
  }
interact		'将权限转交控制台'

（四）、Expect嵌入执行

将 expect 过程融入 Shell 当中，方便执行和处理

创建用户并设置密码
#!/bin/bash
user=$1
password=$2
#非交互命令放在expect外面
useradd $user
#开始免交换执行
/usr/bin/expect <<-EOF     #expect开始标志
spawn passwd $user         #开启一个进程跟踪 passwd 命令, expect 只能捕捉该进程信息

expect "新的*"
send "${password}\r"
expect "重新*"
send "${password}\r"
expect eot
EOF

示例：（以SSH为例）

[root@localhost~]#vim b.sh
#!/bin/bash
  hostname=$1
  password=$2
  /usr/bin/expect<<-EOF
  spawn ssh root@${hostname}
  expect {
      "(yes/no)"
      {send "yes\r";exp_continue}
      "*password"
      {send "$password\r"}
  }
  expect "*]#"
  send "exit\r"
  expect eof
EOF		'Expect结束标志，EOF前后不能有空格'

总结：Expect脚本命令总结

#!/usr/bin/expect -re
告诉操作系统脚本里的代码使用那一个shell来执
-re 表示启用正则表达匹配

2. set timeout -1 
设置超时时长 -1 代表永不过期，默认时10秒

3. exp_continue
表示循环匹配。匹配到改关键字后继续从头开始匹配。若不加exp_continue则会直接退出

4. expect eof
匹配结尾 例如执行命令结束时则可以匹配到 eof

5. exit、interact
exit交互结束退出
interact表示执行完后保持交互状态，把控制权交给控制台，这个时候就可以手工操作了

6. exp_send/send
都是向程序发送字符串，可以理解为输入
7. send_user
send_user 命令用来把后面的参数输出到标准输出中去，默人的send、exp_send 命令都是将参数输出到程序中去的，
8.如何使用
mac 上直接使用 ./XX.sh 执行上述脚本不行。需要使用 expect XX.sh 才能正确执行

9.调试
expect -d XX.sh输出每次执行的过程可以用于编写脚本时调试之用