Linux-Shell脚本基础
一、前言：
1.程序编程风格：
面向过程语言：
开发的时候 需要 一步一步 执行
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做一件事情，排出个步骤，第一步干什么，第二步干什么，如果出现情况A，做什么处理，如果出现了情况B，做什么处理
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问题规模小，可以步骤化，按部就班处理
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以指令为中心，数据服务于指令
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C，shell
面向对象语言 ：
开发的 时候 将 任务 当成一个整体
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将编程看成是一个事物，对外界来说，事物是直接使用的,不用关心事物内部的情况。而编程就是设置事物能够完成功能。
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一种认识世界、分析世界的方法论。将万事万物抽象为各种对象
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类是抽象的概念，是万事万物的抽象，是一类事物的共同特征的集合
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对象是类的具象，是一个实体
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问题规模大，复杂系统
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以数据为中心，指令服务于数据
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java，python，golang等 云 go k8个字母s 平台
2.编程的三种处理逻辑：
顺序执行：程序按从上到下顺序执行
选择执行：程序执行过程中，根据条件的不同，进行选择不同分支继续执行
循环执行：程序执行过程中需要重复执行多次某段语句（已知次数 已知条件 死循环）
二、shell脚本基础：
1.shell的作用：
Linux 系统中的 Shell 是一个特殊的应用程序，它介于操作系统内核与用户之间，充当 了一个“命令解释器”的角色，负责接收用户输入的操作指令（命令）并进行解释，将需要执 行的操作传递给内核执行，并输出执行结果。
常见的 Shell 解释器程序有很多种，使用不同的 Shell 时，其内部指令、命令行提示符 等方面会存在一些区别。通过/etc/shells 文件可以了解当前系统所支持的 Shell 脚本种类。
查看本机的shell信息：
linux中常见的shell ：
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bash:基于gun的框架下发展的shell
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csh:类似c语言的shell
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tcsh:整合了csh提供了更多功能
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sh:已经被bash替换
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nologin:让用户无法登录
bash （/bin/bash）是目前大多数Linux 版本采用的默认shell
shell脚本用途 ：
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将简单的命令组合完成复杂的工作,自动化执行命令,提高工作效率
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减少手工命令的重复输入，一定程度上避免人为错误
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将软件或应用的安装及配置实现标准化
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用于实现日常性的,重复性的运维工作,如:文件打包压缩备份,监控系统运行状态并实现告警等.2
2.shell脚本的概念及构成：
2.1 shell脚本的概念：
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就是将命令按顺序一一列出，最后自动执行
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执行需要权限，也可以直接使用路径
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脚本其实不复杂，通用脚本环境改变后依然可以使用的脚本
2.2 shell脚本的构成：
- 解释器 脚本是用什么语言写的
- 注释 解释语句的含义
- 执行语句
具体介绍：
- 解释器：第一行开头“#！/bin/bash”,表示此行以下的代码语句是通过/bin/bash程序来解释执行。#！/bin/bash为默认的解释器还有其他类型的解释器。比如：#！/bin/python，#！/bin/expect
- 注释信息：以#开头的语句表示为注释信息，比如：# 注 释
- 可执行语句：比如echo命令用于输出“ ”之间的字符串
案例：
3.脚本执行逻辑及执行方式：
3.1 脚本执行逻辑：
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顺序执行：程序按从上到下顺序执行
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选择执行：程序执行过程中，根据条件的不同，进行选择不同分支继续执行
-
循环执行：程序执行过程中需要重复执行多次某段语句
3.2 脚本执行方式：
3.2.1 使用路径执行 需要加执行权限
3.2.2 直接使用解释器 不需要权限
3.2.3 source 和 . 执行 不需要执行权限
使用前两种方式执行脚本会开启子bash 环境去执行脚本
使用source 和 . 会影响当前的bash环境 不推荐使用
3.3脚本的命名要求：
区分大小写
不能使程序中的保留字和内置变量:如: if, for， hostname
只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头，注意:不支持短横线“-"，和主机名相反
不要使用内置的变量，使用英文尽量使用词义通俗易懂，PATH
驼峰StudentFirstName
小驼峰studentFirstName·
下划线: student_name
3.4脚本错误调试：
命令错误：
命令出错不会影响接下来的命令继续
2.语法错误
会影响接下来的命令继续
3.逻辑错误：
只能自己去筛查
查代码的正确
bash -n 脚本名称 （不在当前目录下加绝对路径） 检查语法错误
bash -x 脚本名称 （不在当前目录下加绝对路径） 逻辑错误
总结：脚本错误常见的有三种区别
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语法错误，会导致后续的命令不继续执行，可以用bash -n 检查错误，提示的出错行数不一定是准确的
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命令错误，默认后续的命令还会继续执行，用bash -n 无法检查出来 ，可以使用 bash -x 进行观察
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逻辑错误：只能使用 bash -x 进行
三、出错解决：
1.set -e ：
2.set -u ：
变量不存在就不让执行
四、重定向与管道符：
1.重定向：
不输出到默认设备上，输出到你指定的位置
| 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 |
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
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 | 1> | 将输出结果保存到指定的文件（覆盖原有内容） |
| >> | 将输出结果追加到指定的文件尾部 | |
| 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） |
| 2>> | 标准错误输出结果追加到指定的文件尾部 | |
| 混合输出 | &>无论对错都可以重定向 | 将标准输出、标准错误的内容保存到同一个文件中 |
重定向输出：
标准错误输出：
混合输出：
- 1>&2 把标准输出重定向到标准错误
- 2>&1 把标准错误重定向到标准输出
不加&符号，那么会将他当作一个文件，将错误信息重定向到1这个文件里面
覆盖：
添加内容会被覆盖
追加：
使用">>"可以实现追加
2.多行重定向：
可以帮助脚本开发人员不必使用临时文件来构建输入信息， 而是直接就地生产出一个文件并用作命令的标准输入。
使用 I/O 重定向的方式将命令列表提供给交互式程序或命令，比如 ftp、cat 或 read 命令
EOF 也可以用其它字母，只要求一样就可以
3.管道符：
管道符 |
将左侧的命令输出结果，作为右侧命令的输入（处理对象）可以 叠加使用
五、shell脚本变量：
1.shell 变量的作用:
用来存放系统和用户需要使用的特定参数（值）
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
2.Shell 变量的类型：
-
自定义变量:由用户自己定义、修改和使用；
-
特殊变量:环境变量，只读变量，位置变量，系统内置变量
环境变量：由系统维护，用于设置工作环境 当前目录 当前主机名啊 $PATH
只读变量：只可以读取不可以更改 只能不能修改 常量
位置变量：通过命令行给脚本传递参数
系统内置变量：PATH，UID，HOSTNAME，USER
2.1自定义变量：
定义新的变量
格式：变量名=变量值
查看定义的变量：
格式：echo $变量名
取消变量：
格式：echo 变量名
追加变量：
格式：变量名+=追加值
2.2 特殊符号：
| 双引号 | 弱引用 可以识别变量 |
| 单引号 | 强引用 不能识别变量 |
| { } | 定义变量名的范围 |
| `` 反撇 | 调用命令的执行结果与 $() 功能一样 |
2.3 变量的命名要求
区分大小写
不能使程序中的保留字和内置变量：如：if, for，hostname ，test
只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头，注意：不支持短横线 “ - ”，和主机名相反
不要使用内置的变量，使用英文尽量使用词义通俗易懂，PATH
大驼峰 StudentFirstName
小驼峰 studentFirstName
下划线 student_name
2.4 read -p：
从键盘输入的内容变成变量
2.5 export 变量作用范围：
默认情况下，新定义的变量只在当前的shell环境中有效，因此称为局部变量，当进入子程序或新的shell环境中，局部变量将无法再起作用。
可以通过内部命令export将指定的变量为全局变量，使用户定义的变量在所子shell环境中可以继续使用。
方法：
-
格式1：export 变量名
-
格式2：export 变量名=变量值
可以使用pstree 查看shell的环境
输入bash进入子shell
ctrl+D组合exit 退出子shell
通过 export ,将局部变量变成全局变量
2.6 整数的运算：
expr只能进行整数的运算
格式： expr 变量1 运算符 变量2 [运算符 变量3]
运算符：
加法 +
减法 -
乘法 \ *（*号要转移）
除法 /
取余 （取模）%
2.7 随机数生成器：
random 随机数 取值范围：0~32767
制作点名器：
2.8 更改颜色：
随机生成颜色
3.shell特殊变量：
3.1 环境变量：
特点：
-
可以使子进程（包括孙子进程）继承父进程的变量，但是无法让父进程使用子进程的变量
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一旦子进程修改从父进程继承的变量，将会新的值传递给孙子进程
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一般只在系统配置文件中使用，在脚本中较少使用
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由系统提前创建，用来设置用户的工作环境
-
可以使用env查看环境变量
需要记住的常用环境变量：
$USER 表示用户名称
$HOME 表示用户的宿主目录
$LANG 表示语言和字符集
$PWD 表示当前所在工作目录
$PATH 表示可执行用户程序的默认路径
环境变量的全局配置文件：
/etc/profile（全局生效）作用于所有用户
~/.bash_profile（当前用户环境）用户独立的配置文件，修改这个文件只作用于当前用户，可以用来长期变更或设置环境变量
3.2 只读变量：
变量值不允许修改（重新赋值）的情况
无法使用 unset删除
readonly，命令用于定义只读shell变量和shell函数，readonly命令的选项-p可以输出显示系统中所有定义的只读变量。
3.3 位置变量：
位置变量也称为位置参数，使用$1、$2、$3、…、$9 表示
当执行命令行操作时，第一个字段表示命令名或脚本程序名，其余的字符串参数按照从左到右的顺序依次赋值给位置变量。
$n：n为数字，$0代表命令本身，1~9代表第一个到第九个参数，十以上的参数需要使用大括号表示，比如第十个参数为 ${10}
#!/bin/bash
echo "$1" 位置1
echo "$2" 位置2
echo "${10}" 位置10
echo "$10" 位置1和0
echo "$*" 将所有项当成一个值
echo "$@" 所有项
echo "$0" 脚本自身
echo "$#" 后面参数的个数3.4 预定义变量：
| $* | 表示所有位置参数的内容看成一个整体返回 返回所有 |
| $@ | 表示所有位置参数的内容分割成n份，每份作为一个独立的个体返回 返回所有 |
| $? | 表示前一条命令执行后的返回状态，返回值为 0 表示执行正确，返回任何非 0值均表示执行出现异常 |
| $# | 表示命令行中位置参数的总个数 |
| $0 | 表示当前执行的脚本或程序的名称 当前脚本的名字 |
| $$ | 当前bash的进程id |
| $! | 后台任务最后一个id |
$?:0表示前一条命令运行正确，非零表示错误
$0:表示当前执行的脚本或程序的名称 当前脚本的名字
$$:当前bash的进程id
$#:表示命令行中位置参数的总个数
