linux

Linux 简介

通过以下三点可以概括 Linux 到底是什么:

  • 类 Unix 系统:Linux 是一种自由、开放源码的类似 Unix 的操作系统
  • Linux 本质是指 Linux 内核:严格来讲,Linux 这个词本身只表示 Linux 内核,单独的 Linux 内核并不能成为一个可以正常工作的操作系统。所以,就有了各种 Linux 发行版。
  • Linux 之父(林纳斯·本纳第克特·托瓦兹 Linus Benedict Torvalds):一个编程领域的传奇式人物,真大佬!我辈崇拜敬仰之楷模。他是 Linux 内核 的最早作者,随后发起了这个开源项目,担任 Linux 内核的首要架构师。他还发起了 Git 这个开源项目,并为主要的开发者。

Linux 诞生

1989 年,Linus Torvalds 进入芬兰陆军新地区旅,服 11 个月的国家义务兵役,军衔为少尉,主要服务于计算机部门,任务是弹道计算。服役期间,购买了安德鲁·斯图尔特·塔能鲍姆所著的教科书及 minix 源代码,开始研究操作系统。1990 年,他退伍后回到大学,开始接触 Unix。

Minix 是一个迷你版本的类 Unix 操作系统,由塔能鲍姆教授为了教学之用而创作,采用微核心设计。它启发了 Linux 内核的创作。

1991 年,Linus Torvalds 开源了 Linux 内核。Linux 以一只可爱的企鹅作为标志,象征着敢作敢为、热爱生活。

Linus Torvalds 开源的只是 Linux 内核,我们上面也提到了操作系统内核的作用。一些组织或厂商将 Linux 内核与各种软件和文档包装起来,并提供系统安装界面和系统配置、设定与管理工具,就构成了 Linux 的发行版本。

内核主要负责系统的内存管理,硬件设备的管理,文件系统的管理以及应用程序的管理。

Linux 的发行版本可以大体分为两类:

  • 商业公司维护的发行版本:比如 Red Hat 公司维护支持的 Red Hat Enterprise Linux (RHEL)。
  • 社区组织维护的发行版本:比如基于 Red Hat Enterprise Linux(RHEL)的 CentOS、基于 Debian 的 Ubuntu。

对于初学者学习 Linux ,推荐选择 CentOS,原因如下:

  • CentOS 免费且开放源代码;
  • CentOS 基于 RHEL,功能与 RHEL 高度一致,安全稳定、性能优秀。

Linux 文件系统

Linux 文件系统简介

在 Linux 操作系统中,一切被操作系统管理的资源,如网络接口卡、磁盘驱动器、打印机、输入输出设备、普通文件或目录等,都被视为文件。这是 Linux 系统中一个重要的概念,即"一切都是文件"。

这种概念源自 UNIX 哲学,即将所有资源都抽象为文件的方式来进行管理和访问。Linux 的文件系统也借鉴了 UNIX 文件系统的设计理念。这种设计使得 Linux 系统可以通过统一的文件接口来管理和操作不同类型的资源,从而实现了一种统一的文件操作方式。例如,可以使用类似于读写文件的方式来对待网络接口、磁盘驱动器、设备文件等,使得操作和管理这些资源更加统一和简便。

这种文件为中心的设计理念为 Linux 系统带来了灵活性和可扩展性,使得 Linux 成为一种强大的操作系统。同时,这也是 Linux 系统的一大特点,深受广大用户和开发者的喜欢和推崇。

inode 介绍

inode 是 Linux/Unix 文件系统的基础。那 inode 到是什么?有什么作用呢?

通过以下五点可以概括 inode 到底是什么:

  1. 硬盘的最小存储单位是扇区(Sector),块(block)由多个扇区组成。文件数据存储在块中。块的最常见的大小是 4kb,约为 8 个连续的扇区组成(每个扇区存储 512 字节)。一个文件可能会占用多个 block,但是一个块只能存放一个文件。虽然,我们将文件存储在了块(block)中,但是我们还需要一个空间来存储文件的 元信息 metadata:如某个文件被分成几块、每一块在的地址、文件拥有者,创建时间,权限,大小等。这种 存储文件元信息的区域就叫 inode,译为索引节点:i(index)+node每个文件都有一个唯一的 inode,存储文件的元信息。
  2. inode 是一种固定大小的数据结构,其大小在文件系统创建时就确定了,并且在文件的生命周期内保持不变。
  3. inode 的访问速度非常快,因为系统可以直接通过 inode 号码定位到文件的元数据信息,无需遍历整个文件系统。
  4. inode 的数量是有限的,每个文件系统只能包含固定数量的 inode。这意味着当文件系统中的 inode 用完时,无法再创建新的文件或目录,即使磁盘上还有可用空间。因此,在创建文件系统时,需要根据文件和目录的预期数量来合理分配 inode 的数量。
  5. 可以使用 stat 命令可以查看文件的 inode 信息,包括文件的 inode 号、文件类型、权限、所有者、文件大小、修改时间。

简单来说:inode 就是用来维护某个文件被分成几块、每一块在的地址、文件拥有者,创建时间,权限,大小等信息。

再总结一下 inode 和 block:

  • inode:记录文件的属性信息,可以使用 stat 命令查看 inode 信息。
  • block:实际文件的内容,如果一个文件大于一个块时候,那么将占用多个 block,但是一个块只能存放一个文件。(因为数据是由 inode 指向的,如果有两个文件的数据存放在同一个块中,就会乱套了)

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可以看出,Linux/Unix 操作系统使用 inode 区分不同的文件。这样做的好处是,即使文件名被修改或删除,文件的 inode 号码不会改变,从而可以避免一些因文件重命名、移动或删除导致的错误。同时,inode 也可以提供更高的文件系统性能,因为 inode 的访问速度非常快,可以直接通过 inode 号码定位到文件的元数据信息,无需遍历整个文件系统。

不过,使用 inode 号码也使得文件系统在用户和应用程序层面更加抽象和复杂,需要通过系统命令或文件系统接口来访问和管理文件的 inode 信息。

硬链接和软链接

在 Linux/类 Unix 系统上,文件链接(File Link)是一种特殊的文件类型,可以在文件系统中指向另一个文件。常见的文件链接类型有两种:

1、硬链接(Hard Link)

  • 在 Linux/类 Unix 文件系统中,每个文件和目录都有一个唯一的索引节点(inode)号,用来标识该文件或目录。硬链接通过 inode 节点号建立连接,硬链接和源文件的 inode 节点号相同,两者对文件系统来说是完全平等的(可以看作是互为硬链接,源头是同一份文件),删除其中任何一个对另外一个没有影响,可以通过给文件设置硬链接文件来防止重要文件被误删。
  • 只有删除了源文件和所有对应的硬链接文件,该文件才会被真正删除。
  • 硬链接具有一些限制,不能对目录以及不存在的文件创建硬链接,并且,硬链接也不能跨越文件系统。
  • ln 命令用于创建硬链接。

2、软链接(Symbolic Link 或 Symlink)

  • 软链接和源文件的 inode 节点号不同,而是指向一个文件路径。
  • 源文件删除后,软链接依然存在,但是指向的是一个无效的文件路径。
  • 软连接类似于 Windows 系统中的快捷方式。
  • 不同于硬链接,可以对目录或者不存在的文件创建软链接,并且,软链接可以跨越文件系统。
  • ln -s 命令用于创建软链接。

硬链接为什么不能跨文件系统?

我们之前提到过,硬链接是通过 inode 节点号建立连接的,而硬链接和源文件共享相同的 inode 节点号。

然而,每个文件系统都有自己的独立 inode 表,且每个 inode 表只维护该文件系统内的 inode。如果在不同的文件系统之间创建硬链接,可能会导致 inode 节点号冲突的问题,即目标文件的 inode 节点号已经在该文件系统中被使用。

Linux 文件类型

Linux 支持很多文件类型,其中非常重要的文件类型有: 普通文件目录文件链接文件设备文件管道文件Socket 套接字文件 等。

  • 普通文件(-):用于存储信息和数据, Linux 用户可以根据访问权限对普通文件进行查看、更改和删除。比如:图片、声音、PDF、text、视频、源代码等等。
  • 目录文件(d,directory file):目录也是文件的一种,用于表示和管理系统中的文件,目录文件中包含一些文件名和子目录名。打开目录事实上就是打开目录文件。
  • 符号链接文件(l,symbolic link):保留了指向文件的地址而不是文件本身。
  • 字符设备(c,char):用来访问字符设备比如键盘。
  • 设备文件(b,block):用来访问块设备比如硬盘、软盘。
  • 管道文件(p,pipe) : 一种特殊类型的文件,用于进程之间的通信。
  • 套接字文件(s,socket):用于进程间的网络通信,也可以用于本机之间的非网络通信。

每种文件类型都有不同的用途和属性,可以通过命令如lsfile等来查看文件的类型信息。

# 普通文件(-)
-rw-r--r--  1 user  group  1024 Apr 14 10:00 file.txt

# 目录文件(d,directory file)*
drwxr-xr-x  2 user  group  4096 Apr 14 10:00 directory/

# 套接字文件(s,socket)
srwxrwxrwx  1 user  group    0 Apr 14 10:00 socket

Linux 目录树

Linux 使用一种称为目录树的层次结构来组织文件和目录。目录树由根目录(/)作为起始点,向下延伸,形成一系列的目录和子目录。每个目录可以包含文件和其他子目录。结构层次鲜明,就像一棵倒立的树。

linux_第2张图片

常见目录说明:

  • /bin: 存放二进制可执行文件(ls、cat、mkdir 等),常用命令一般都在这里;
  • /etc: 存放系统管理和配置文件;
  • /home: 存放所有用户文件的根目录,是用户主目录的基点,比如用户 user 的主目录就是/home/user,可以用~user 表示;
  • /usr: 用于存放系统应用程序;
  • /opt: 额外安装的可选应用程序包所放置的位置。一般情况下,我们可以把 tomcat 等都安装到这里;
  • /proc: 虚拟文件系统目录,是系统内存的映射。可直接访问这个目录来获取系统信息;
  • /root: 超级用户(系统管理员)的主目录(特权阶级o);
  • /sbin: 存放二进制可执行文件,只有 root 才能访问。这里存放的是系统管理员使用的系统级别的管理命令和程序。如 ifconfig 等;
  • /dev: 用于存放设备文件;
  • /mnt: 系统管理员安装临时文件系统的安装点,系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统;
  • /boot: 存放用于系统引导时使用的各种文件;
  • /lib 和/lib64: 存放着和系统运行相关的库文件 ;
  • /tmp: 用于存放各种临时文件,是公用的临时文件存储点;
  • /var: 用于存放运行时需要改变数据的文件,也是某些大文件的溢出区,比方说各种服务的日志文件(系统启动日志等。)等;
  • /lost+found: 这个目录平时是空的,系统非正常关机而留下“无家可归”的文件(windows 下叫什么.chk)就在这里。

Linux 常用命令

目录切换

  • cd usr:切换到该目录下 usr 目录
  • cd ..(或cd../):切换到上一层目录
  • cd /:切换到系统根目录
  • cd ~:切换到用户主目录
  • cd - 切换到上一个操作所在目录

目录操作

  • ls:显示目录中的文件和子目录的列表。例如:ls /home,显示 /home 目录下的文件和子目录列表。
  • llllls -l 的别名,ll 命令可以看到该目录下的所有目录和文件的详细信息
  • mkdir [选项] 目录名:创建新目录(增)。例如:mkdir -m 755 my_directory,创建一个名为 my_directory 的新目录,并将其权限设置为 755,即所有用户对该目录有读、写和执行的权限。
  • find [路径] [表达式]:在指定目录及其子目录中搜索文件或目录(查),非常强大灵活。例如:① 列出当前目录及子目录下所有文件和文件夹: find .;② 在/home目录下查找以 .txt 结尾的文件名:find /home -name "*.txt" ,忽略大小写: find /home -i name "*.txt" ;③ 当前目录及子目录下查找所有以 .txt.pdf 结尾的文件:find . \( -name "*.txt" -o -name "*.pdf" \)find . -name "*.txt" -o -name "*.pdf"
  • pwd:显示当前工作目录的路径。
  • rmdir [选项] 目录名:删除空目录(删)。例如:rmdir -p my_directory,删除名为 my_directory 的空目录,并且会递归删除my_directory的空父目录,直到遇到非空目录或根目录。
  • rm [选项] 文件或目录名:删除文件/目录(删)。例如:rm -r my_directory,删除名为 my_directory 的目录,-r(recursive,递归) 表示会递归删除指定目录及其所有子目录和文件。
  • cp [选项] 源文件/目录 目标文件/目录:复制文件或目录(移)。例如:cp file.txt /home/file.txt,将 file.txt 文件复制到 /home 目录下,并重命名为 file.txtcp -r source destination,将 source 目录及其下的所有子目录和文件复制到 destination 目录下,并保留源文件的属性和目录结构。
  • mv [选项] 源文件/目录 目标文件/目录:移动文件或目录(移),也可以用于重命名文件或目录。例如:mv file.txt /home/file.txt,将 file.txt 文件移动到 /home 目录下,并重命名为 file.txtmvcp 的结果不同,mv 好像文件“搬家”,文件个数并未增加。而 cp 对文件进行复制,文件个数增加了。

文件操作

  • touch [选项] 文件名..:创建新文件或更新已存在文件(增)。例如:touch file1.txt file2.txt file3.txt ,创建 3 个文件。

  • ln [选项] <源文件> <硬链接/软链接文件>:创建硬链接/软链接。例如:ln -s file.txt file_link,创建名为 file_link 的软链接,指向 file.txt 文件。-s 选项代表的就是创建软链接,s 即 symbolic(软链接又名符号链接) 。

  • cat/more/less/tail 文件名:文件的查看(查) 。命令 tail -f 文件 可以对某个文件进行动态监控,例如 Tomcat 的日志文件, 会随着程序的运行,日志会变化,可以使用 tail -f catalina-2016-11-11.log 监控 文 件的变化 。

  • vim 文件名:修改文件的内容(改)。vim 编辑器是 Linux 中的强大组件,是 vi 编辑器的加强版,vim 编辑器的命令和快捷方式有很多,但此处不一一阐述,大家也无需研究的很透彻,使用 vim 编辑修改文件的方式基本会使用就可以了。在实际开发中,使用 vim 编辑器主要作用就是修改配置文件,下面是一般步骤:vim 文件------>进入文件----->命令模式------>按i进入编辑模式----->编辑文件 ------->按Esc进入底行模式----->输入:wq/q! (输入 wq 代表写入内容并退出,即保存;输入 q!代表强制退出不保存)。

文件压缩

1)打包并压缩文件:

Linux 中的打包文件一般是以 .tar 结尾的,压缩的命令一般是以 .gz 结尾的。而一般情况下打包和压缩是一起进行的,打包并压缩后的文件的后缀名一般 .tar.gz

命令:tar -zcvf 打包压缩后的文件名 要打包压缩的文件 ,其中:

  • z:调用 gzip 压缩命令进行压缩
  • c:打包文件
  • v:显示运行过程
  • f:指定文件名

比如:假如 test 目录下有三个文件分别是:aaa.txtbbb.txtccc.txt,如果我们要打包 test 目录并指定压缩后的压缩包名称为 test.tar.gz 可以使用命令:tar -zcvf test.tar.gz aaa.txt bbb.txt ccc.txttar -zcvf test.tar.gz /test/

2)解压压缩包:

命令:tar [-xvf] 压缩文件

其中 x 代表解压

示例:

  • /test 下的 test.tar.gz 解压到当前目录下可以使用命令:tar -xvf test.tar.gz
  • 将 /test 下的 test.tar.gz 解压到根目录/usr 下:tar -xvf test.tar.gz -C /usr-C 代表指定解压的位置)

文件传输

  • scp [选项] 源文件 远程文件 (scp 即 secure copy,安全复制):用于通过 SSH 协议进行安全的文件传输,可以实现从本地到远程主机的上传和从远程主机到本地的下载。例如:scp -r my_directory user@remote:/home/user ,将本地目录my_directory上传到远程服务器 /home/user 目录下。scp -r user@remote:/home/user/my_directory ,将远程服务器的 /home/user 目录下的my_directory目录下载到本地。需要注意的是,scp 命令需要在本地和远程系统之间建立 SSH 连接进行文件传输,因此需要确保远程服务器已经配置了 SSH 服务,并且具有正确的权限和认证方式。
  • rsync [选项] 源文件 远程文件 : 可以在本地和远程系统之间高效地进行文件复制,并且能够智能地处理增量复制,节省带宽和时间。例如:rsync -r my_directory user@remote:/home/user,将本地目录my_directory上传到远程服务器 /home/user 目录下。
  • ftp (File Transfer Protocol):提供了一种简单的方式来连接到远程 FTP 服务器并进行文件上传、下载、删除等操作。使用之前需要先连接登录远程 FTP 服务器,进入 FTP 命令行界面后,可以使用 put 命令将本地文件上传到远程主机,可以使用get命令将远程主机的文件下载到本地,可以使用 delete 命令删除远程主机的文件。这里就不进行演示了。

文件权限

操作系统中每个文件都拥有特定的权限、所属用户和所属组。权限是操作系统用来限制资源访问的机制,在 Linux 中权限一般分为读(readable)、写(writable)和执行(excutable),分为三组。分别对应文件的属主(owner),属组(group)和其他用户(other),通过这样的机制来限制哪些用户、哪些组可以对特定的文件进行什么样的操作。

示例:在随意某个目录下ls -l

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

第一列的内容的信息解释如下:

linux_第3张图片

下面将详细讲解文件的类型、Linux 中权限以及文件有所有者、所在组、其它组具体是什么?

文件的类型:

  • d:代表目录
  • -:代表文件
  • l:代表软链接(可以认为是 window 中的快捷方式)

Linux 中权限分为以下几种:

  • r:代表权限是可读,r 也可以用数字 4 表示
  • w:代表权限是可写,w 也可以用数字 2 表示
  • x:代表权限是可执行,x 也可以用数字 1 表示

文件和目录权限的区别:

对文件和目录而言,读写执行表示不同的意义。

对于文件:

权限名称 可执行操作
r 可以使用 cat 查看文件的内容
w 可以修改文件的内容
x 可以将其运行为二进制文件

对于目录:

权限名称 可执行操作
r 可以查看目录下列表
w 可以创建和删除目录下文件
x 可以使用 cd 进入目录

需要注意的是:超级用户可以无视普通用户的权限,即使文件目录权限是 000,依旧可以访问。

在 linux 中的每个用户必须属于一个组,不能独立于组外。在 linux 中每个文件有所有者、所在组、其它组的概念。

  • 所有者(u):一般为文件的创建者,谁创建了该文件,就天然的成为该文件的所有者,用 ls ‐ahl 命令可以看到文件的所有者 也可以使用 chown 用户名 文件名来修改文件的所有者 。
  • 文件所在组(g):当某个用户创建了一个文件后,这个文件的所在组就是该用户所在的组用 ls ‐ahl命令可以看到文件的所有组也可以使用 chgrp 组名 文件名来修改文件所在的组。
  • 其它组(o):除开文件的所有者和所在组的用户外,系统的其它用户都是文件的其它组。

修改文件/目录的权限的命令:chmod

示例:修改/test 下的 aaa.txt 的权限为文件所有者有全部权限,文件所有者所在的组有读写权限,其他用户只有读的权限。

chmod u=rwx,g=rw,o=r aaa.txt 或者 chmod 764 aaa.txt

补充一个比较常用的东西:

假如我们装了一个 zookeeper,我们每次开机到要求其自动启动该怎么办?

  1. 新建一个脚本 zookeeper
  2. 为新建的脚本 zookeeper 添加可执行权限,命令是:chmod +x zookeeper
  3. 把 zookeeper 这个脚本添加到开机启动项里面,命令是:chkconfig --add zookeeper
  4. 如果想看看是否添加成功,命令是:chkconfig --list

用户管理

Linux 系统是一个多用户多任务的分时操作系统,任何一个要使用系统资源的用户,都必须首先向系统管理员申请一个账号,然后以这个账号的身份进入系统。

用户的账号一方面可以帮助系统管理员对使用系统的用户进行跟踪,并控制他们对系统资源的访问;另一方面也可以帮助用户组织文件,并为用户提供安全性保护。

Linux 用户管理相关命令:

  • useradd [选项] 用户名:创建用户账号。使用useradd指令所建立的帐号,实际上是保存在 /etc/passwd文本文件中。

  • userdel [选项] 用户名:删除用户帐号。

  • usermod [选项] 用户名:修改用户账号的属性和配置比如用户名、用户 ID、家目录。

  • passwd [选项] 用户名: 设置用户的认证信息,包括用户密码、密码过期时间等。。例如:passwd -S 用户名 ,显示用户账号密码信息。passwd -d 用户名: 清除用户密码,会导致用户无法登录。passwd 用户名,修改用户密码,随后系统会提示输入新密码并确认密码。

  • su [选项] 用户名(su 即 Switch User,切换用户):在当前登录的用户和其他用户之间切换身份。

用户组管理

每个用户都有一个用户组,系统可以对一个用户组中的所有用户进行集中管理。不同 Linux 系统对用户组的规定有所不同,如 Linux 下的用户属于与它同名的用户组,这个用户组在创建用户时同时创建。

用户组的管理涉及用户组的添加、删除和修改。组的增加、删除和修改实际上就是对/etc/group文件的更新。

Linux 系统用户组的管理相关命令:

  • groupadd [选项] 用户组 :增加一个新的用户组。
  • groupdel 用户组:要删除一个已有的用户组。
  • groupmod [选项] 用户组 : 修改用户组的属性。

系统状态

  • top [选项]:用于实时查看系统的 CPU 使用率、内存使用率、进程信息等。
  • htop [选项]:类似于 top,但提供了更加交互式和友好的界面,可让用户交互式操作,支持颜色主题,可横向或纵向滚动浏览进程列表,并支持鼠标操作。
  • uptime [选项]:用于查看系统总共运行了多长时间、系统的平均负载等信息。
  • vmstat [间隔时间] [重复次数]:vmstat (Virtual Memory Statistics) 的含义为显示虚拟内存状态,但是它可以报告关于进程、内存、I/O 等系统整体运行状态。
  • free [选项]:用于查看系统的内存使用情况,包括已用内存、可用内存、缓冲区和缓存等。
  • df [选项] [文件系统]:用于查看系统的磁盘空间使用情况,包括磁盘空间的总量、已使用量和可用量等,可以指定文件系统上。例如:df -a,查看全部文件系统。
  • du [选项] [文件]:用于查看指定目录或文件的磁盘空间使用情况,可以指定不同的选项来控制输出格式和单位。
  • sar [选项] [时间间隔] [重复次数]:用于收集、报告和分析系统的性能统计信息,包括系统的 CPU 使用、内存使用、磁盘 I/O、网络活动等详细信息。它的特点是可以连续对系统取样,获得大量的取样数据。取样数据和分析的结果都可以存入文件,使用它时消耗的系统资源很小。
  • ps [选项]:用于查看系统中的进程信息,包括进程的 ID、状态、资源使用情况等。ps -ef/ps -aux:这两个命令都是查看当前系统正在运行进程,两者的区别是展示格式不同。如果想要查看特定的进程可以使用这样的格式:ps aux|grep redis (查看包括 redis 字符串的进程),也可使用 pgrep redis -a
  • systemctl [命令] [服务名称]:用于管理系统的服务和单元,可以查看系统服务的状态、启动、停止、重启等。

网络通信

ping [选项] 目标主机:测试与目标主机的网络连接。

ifconfigip:用于查看系统的网络接口信息,包括网络接口的 IP 地址、MAC 地址、状态等。

netstat [选项]:用于查看系统的网络连接状态和网络统计信息,可以查看当前的网络连接情况、监听端口、网络协议等。

ss [选项]:比 netstat 更好用,提供了更快速、更详细的网络连接信息。

其他

sudo + 其他命令:以系统管理者的身份执行指令,也就是说,经由 sudo 所执行的指令就好像是 root 亲自执行。

grep 要搜索的字符串 要搜索的文件 --color:搜索命令,–color 代表高亮显示。

kill -9 进程的pid:杀死进程(-9 表示强制终止)先用 ps 查找进程,然后用 kill 杀掉。

shutdownshutdown -h now:指定现在立即关机;shutdown +5 "System will shutdown after 5 minutes":指定 5 分钟后关机,同时送出警告信息给登入用户。

rebootreboot:重开机。reboot -w:做个重开机的模拟(只有纪录并不会真的重开机)。

Linux 环境变量

在 Linux 系统中,环境变量是用来定义系统运行环境的一些参数,比如每个用户不同的主目录(HOME)。

环境变量分类

按照作用域来分,环境变量可以简单的分成:

  • 用户级别环境变量 : ~/.bashrc~/.bash_profile
  • 系统级别环境变量 : /etc/bashrc/etc/environment/etc/profile/etc/profile.d

上述配置文件执行先后顺序为:/etc/environment –> /etc/profile –> /etc/profile.d –> ~/.bash_profile –> /etc/bashrc –> ~/.bashrc

如果要修改系统级别环境变量文件,需要管理员具备对该文件的写入权限。

建议用户级别环境变量在 ~/.bash_profile中配置,系统级别环境变量在 /etc/profile.d 中配置。

按照生命周期来分,环境变量可以简单的分成:

  • 永久的:需要用户修改相关的配置文件,变量永久生效。
  • 临时的:用户利用 export 命令,在当前终端下声明环境变量,关闭 shell 终端失效。

读取环境变量

通过 export 命令可以输出当前系统定义的所有环境变量。

# 列出当前的环境变量值
export -p

除了 export 命令之外, env 命令也可以列出所有环境变量。

echo 命令可以输出指定环境变量的值。

# 输出当前的PATH环境变量的值
echo $PATH
# 输出当前的HOME环境变量的值
echo $HOME

环境变量修改

通过 export命令可以修改指定的环境变量。不过,这种方式修改环境变量仅仅对当前 shell 终端生效,关闭 shell 终端就会失效。修改完成之后,立即生效。

export CLASSPATH=./JAVA_HOME/lib;$JAVA_HOME/jre/lib

通过 vim 命令修改环境变量配置文件。这种方式修改环境变量永久有效。

vim ~/.bash_profile

如果修改的是系统级别环境变量则对所有用户生效,如果修改的是用户级别环境变量则仅对当前用户生效。

修改完成之后,需要 source 命令让其生效或者关闭 shell 终端重新登录。

source /etc/profile

什么是 Shell?

简单来说“Shell 编程就是对一堆 Linux 命令的逻辑化处理”。

Shell 变量

Shell 编程中的变量介绍

Shell 编程中一般分为三种变量:

  1. 我们自己定义的变量(自定义变量): 仅在当前 Shell 实例中有效,其他 Shell 启动的程序不能访问局部变量。
  2. Linux 已定义的环境变量(环境变量, 例如:PATH, HOME 等…, 这类变量我们可以直接使用),使用 env 命令可以查看所有的环境变量,而 set 命令既可以查看环境变量也可以查看自定义变量。
  3. Shell 变量:Shell 变量是由 Shell 程序设置的特殊变量。Shell 变量中有一部分是环境变量,有一部分是局部变量,这些变量保证了 Shell 的正常运行

常用的环境变量:

PATH 决定了 shell 将到哪些目录中寻找命令或程序
HOME 当前用户主目录
HISTSIZE  历史记录数
LOGNAME 当前用户的登录名
HOSTNAME  指主机的名称
SHELL 当前用户 Shell 类型
LANGUAGE  语言相关的环境变量,多语言可以修改此环境变量
MAIL  当前用户的邮件存放目录
PS1  基本提示符,对于 root 用户是#,对于普通用户是$

使用 Linux 已定义的环境变量:

比如我们要看当前用户目录可以使用:echo $HOME命令;如果我们要看当前用户 Shell 类型 可以使用echo $SHELL命令。可以看出,使用方法非常简单。

使用自己定义的变量:

#!/bin/bash
#自定义变量hello
hello="hello world"
echo $hello
echo  "helloworld!"

Shell 编程中的变量名的命名的注意事项:

  • 命名只能使用英文字母,数字和下划线,首个字符不能以数字开头,但是可以使用下划线(_)开头。
  • 中间不能有空格,可以使用下划线(_)。
  • 不能使用标点符号。
  • 不能使用 bash 里的关键字(可用 help 命令查看保留关键字)。

Shell 字符串入门

字符串是 shell 编程中最常用最有用的数据类型(除了数字和字符串,也没啥其它类型好用了),字符串可以用单引号,也可以用双引号。这点和 Java 中有所不同。

在单引号中所有的特殊符号,如 和反引号都没有特殊含义。在双引号中,除了 " 和反引号都没有特殊含义。在双引号中,除了" 和反引号都没有特殊含义。在双引号中,除了"“、”"、反引号和感叹号(需开启 history expansion),其他的字符没有特殊含义。

单引号字符串:

#!/bin/bash
name='SnailClimb'
hello='Hello, I am $name!'
echo $hello

输出内容:

Hello, I am $name!

双引号字符串:

#!/bin/bash
name='SnailClimb'
hello="Hello, I am $name!"
echo $hello

输出内容:

Hello, I am SnailClimb!

Shell 字符串常见操作

拼接字符串:

#!/bin/bash
name="SnailClimb"
# 使用双引号拼接
greeting="hello, "$name" !"
greeting_1="hello, ${name} !"
echo $greeting  $greeting_1
# 使用单引号拼接
greeting_2='hello, '$name' !'
greeting_3='hello, ${name} !'
echo $greeting_2  $greeting_3

输出结果:

输出结果输出结果

获取字符串长度:

#!/bin/bash
#获取字符串长度
name="SnailClimb"
# 第一种方式
echo ${#name} #输出 10
# 第二种方式
expr length "$name";

输出结果:

10
10

使用 expr 命令时,表达式中的运算符左右必须包含空格,如果不包含空格,将会输出表达式本身:

expr 5+6    // 直接输出 5+6
expr 5 + 6       // 输出 11

对于某些运算符,还需要我们使用符号\进行转义,否则就会提示语法错误。

expr 5 * 6       // 输出错误
expr 5 \* 6      // 输出30

截取子字符串:

简单的字符串截取:

#从字符串第 1 个字符开始往后截取 10 个字符
str="SnailClimb is a great man"
echo ${str:0:10} #输出:SnailClimb

根据表达式截取:

#!bin/bash
#author:amau

var="https://www.runoob.com/linux/linux-shell-variable.html"
# %表示删除从后匹配, 最短结果
# %%表示删除从后匹配, 最长匹配结果
# #表示删除从头匹配, 最短结果
# ##表示删除从头匹配, 最长匹配结果
# 注: *为通配符, 意为匹配任意数量的任意字符
s1=${var%%t*} #h
s2=${var%t*}  #https://www.runoob.com/linux/linux-shell-variable.h
s3=${var%%.*} #http://www
s4=${var#*/}  #/www.runoob.com/linux/linux-shell-variable.html
s5=${var##*/} #linux-shell-variable.html

Shell 数组

bash 支持一维数组(不支持多维数组),并且没有限定数组的大小。我下面给了大家一个关于数组操作的 Shell 代码示例,通过该示例大家可以知道如何创建数组、获取数组长度、获取/删除特定位置的数组元素、删除整个数组以及遍历数组。

#!/bin/bash
array=(1 2 3 4 5);
# 获取数组长度
length=${#array[@]}
# 或者
length2=${#array[*]}
#输出数组长度
echo $length #输出:5
echo $length2 #输出:5
# 输出数组第三个元素
echo ${array[2]} #输出:3
unset array[1]# 删除下标为1的元素也就是删除第二个元素
for i in ${array[@]};do echo $i ;done # 遍历数组,输出:1 3 4 5
unset array; # 删除数组中的所有元素
for i in ${array[@]};do echo $i ;done # 遍历数组,数组元素为空,没有任何输出内容

Shell 基本运算符

Shell 编程支持下面几种运算符

  • 算数运算符
  • 关系运算符
  • 布尔运算符
  • 字符串运算符
  • 文件测试运算符

算数运算符

linux_第4张图片

我以加法运算符做一个简单的示例(注意:不是单引号,是反引号):

#!/bin/bash
a=3;b=3;
val=`expr $a + $b`
#输出:Total value : 6
echo "Total value : $val"

关系运算符

关系运算符只支持数字,不支持字符串,除非字符串的值是数字。

linux_第5张图片shell关系运算符

通过一个简单的示例演示关系运算符的使用,下面 shell 程序的作用是当 score=100 的时候输出 A 否则输出 B。

#!/bin/bash
score=90;
maxscore=100;
if [ $score -eq $maxscore ]
then
   echo "A"
else
   echo "B"
fi

输出结果:

B

逻辑运算符

linux_第6张图片逻辑运算符

示例:

#!/bin/bash
a=$(( 1 && 0))
# 输出:0;逻辑与运算只有相与的两边都是1,与的结果才是1;否则与的结果是0
echo $a;

布尔运算符

linux_第7张图片

字符串运算符

linux_第8张图片 字符串运算符

简单示例:

#!/bin/bash
a="abc";
b="efg";
if [ $a = $b ]
then
   echo "a 等于 b"
else
   echo "a 不等于 b"
fi

输出:

a 不等于 b

文件相关运算符

linux_第9张图片文件相关运算符

使用方式很简单,比如我们定义好了一个文件路径file="/usr/learnshell/test.sh" 如果我们想判断这个文件是否可读,可以这样if [ -r $file ] 如果想判断这个文件是否可写,可以这样-w $file,是不是很简单。

shell 流程控制

if 条件语句

简单的 if else-if else 的条件语句示例

#!/bin/bash
a=3;
b=9;
if [ $a -eq $b ]
then
   echo "a 等于 b"
elif [ $a -gt $b ]
then
   echo "a 大于 b"
else
   echo "a 小于 b"
fi

输出结果:

a 小于 b

shell if 条件语句中不能包含空语句也就是什么都不做的语句。

for 循环语句

通过下面三个简单的示例认识 for 循环语句最基本的使用,实际上 for 循环语句的功能比下面你看到的示例展现的要大得多。

输出当前列表中的数据:

for loop in 1 2 3 4 5
do
    echo "The value is: $loop"
done

产生 10 个随机数:

#!/bin/bash
for i in {0..9};
do
   echo $RANDOM;
done

输出 1 到 5:

通常情况下 shell 变量调用需要加 $,但是 for 的 (()) 中不需要,下面来看一个例子:

#!/bin/bash
length=5
for((i=1;i<=length;i++));do
    echo $i;
done;

while 语句

基本的 while 循环语句:

#!/bin/bash
int=1
while(( $int<=5 ))
do
    echo $int
    let "int++"
done

while 循环可用于读取键盘信息:

echo '按下  退出'
echo -n '输入你最喜欢的电影: '
while read FILM
do
    echo "是的!$FILM 是一个好电影"
done

输出内容:

按下  退出
输入你最喜欢的电影: 变形金刚
是的!变形金刚 是一个好电影

无限循环:

while true
do
    command
done

shell 函数

不带参数没有返回值的函数

#!/bin/bash
hello(){
    echo "这是我的第一个 shell 函数!"
}
echo "-----函数开始执行-----"
hello
echo "-----函数执行完毕-----"

输出结果:

-----函数开始执行-----
这是我的第一个 shell 函数!
-----函数执行完毕-----

有返回值的函数

输入两个数字之后相加并返回结果:

#!/bin/bash
funWithReturn(){
    echo "输入第一个数字: "
    read aNum
    echo "输入第二个数字: "
    read anotherNum
    echo "两个数字分别为 $aNum$anotherNum !"
    return $(($aNum+$anotherNum))
}
funWithReturn
echo "输入的两个数字之和为 $?"

输出结果:

输入第一个数字:
1
输入第二个数字:
2
两个数字分别为 1 和 2 !
输入的两个数字之和为 3

带参数的函数

#!/bin/bash
funWithParam(){
    echo "第一个参数为 $1 !"
    echo "第二个参数为 $2 !"
    echo "第十个参数为 $10 !"
    echo "第十个参数为 ${10} !"
    echo "第十一个参数为 ${11} !"
    echo "参数总数有 $# 个!"
    echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73

输出结果:

第一个参数为 1 !
第二个参数为 2 !
第十个参数为 10 !
第十个参数为 34 !
第十一个参数为 73 !
参数总数有 11 个!
作为一个字符串输出所有参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73 !

作者声明

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