08-shell脚本编程基础
马哥-Linux高端运维云计算
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08-shell脚本编程基础

内容 隐藏
1.bash特性及bash脚本编程初步
1.bash特性之：命令哈希hash
2.bash特性之：变量
3. bash特性之：多命令执行
2.shell脚本编程
1.概述
2.如何编写
3.执行脚本的方法
4.简单练习
5.bash的配置文件
1. 配置文件类型
2.shell读取配置顺序
3.实验

1.bash特性及bash脚本编程初步

image-20230530102842433

终端：附着在终端的接口程序

  • GUI: KDE, GNome, Xfce
  • CLI: /etc/shells

bash的特性：

  • 命令行展开： ~， {}

  • 命令别名：alias, unlias

  • 命令历史：history

  • 文件名通配：glob

  • 快捷键： Ctrl + a, e, u, k, l

  • 命令补全： $PATH

  • 路径补全

1.bash特性之：命令哈希hash

缓存此前命令查找的结果： key-value

key: 搜索键

value：值

hash命令：

hash:列出

hash -d COMMAND: 删除

hash -r : 清空

[lemon@VM-4-10-centos ~]$ help hash
hash: hash [-lr] [-p 路径名] [-dt] [名称 ...]
    记住或显示程序位置。

    确定并记住每一个给定 NAME 名称的命令的完整路径。如果
    不提供参数，则显示已经记住的命令的信息。

    选项：
      -d                忘记每一个已经记住的命令的位置 # 删除指定值
      -l                以可作为输入重用的格式显示
      -p pathname       使用 pathname 路径作为 NAME 命令的全路径
      -r                忘记所有记住的位置  # 清空哈希表
      -t                打印记住的每一个 NAME 名称的位置，如果指定了多个
                NAME 名称，则每个位置前面会加上相应的 NAME 名称

    参数：
      NAME              每个 NAME 名称会在 $PATH 路径变量中被搜索，并
                且添加到记住的命令的列表中。

    退出状态：
    返回成功，除非 NAME 命令没有找到或者使用了无效的选项。

测试：

[rhino@rhino010 lxc]$ rm -rf test
[rhino@rhino010 lxc]$ mkdir test
[rhino@rhino010 lxc]$ hash
hits    command
   1    /usr/bin/tty
   1    /usr/bin/install
   1    /usr/sbin/ifconfig
   2    /usr/bin/rm
   1    /usr/bin/who
   3    /usr/bin/mkdir
   1    /usr/bin/ls
[rhino@rhino010 lxc]$ hash -d ls
[rhino@rhino010 lxc]$ hash
hits    command
   1    /usr/bin/tty
   1    /usr/bin/install
   1    /usr/sbin/ifconfig
   2    /usr/bin/rm
   1    /usr/bin/who
   3    /usr/bin/mkdir
[rhino@rhino010 lxc]$ hash -r
[rhino@rhino010 lxc]$ hash
hash: hash table empty

2.bash特性之：变量

  • 程序：指令+数据

    • 指令：由程序文件提供

    • 数据：IO设备(通过键盘输入等)、文件、管道

  • 程序：算法+数据结构

  • 变量赋值：name=value

  • 变量类型(数据类型)：存储格式、表示数据范围、参与的运算

    • 编程语言：
    • 强类型变量: C语言等
    • 弱类型变量：bash
      • bash把所有变量统统视作字符型
      • bash中的变量无需事先声明,相当于把声明和复制过程同时实现（python也无需声明，但还是算强类型变量，毕竟不能执行1+'2'）

  • 变量替换：把变量名出现的位置转换为其所指向的内存空间中数据的过程

  • 变量引用： ${var_name}, $var_name

  • 变量名命名方式：所有编程语言变量命名基本上规范一致，只能包含数字、字母、下划线，不能以数字开头

  • bash变量类型：

    • 本地变量：作用域仅为当前shell进程
    • 环境变量：作用域为当前shell进程及其子进程(再键入一次bash则进入子shell进程，新开的终端是不行的，可以who查看终端情况)
    • 局部变量：作用域仅为某代码片段（函数上下文）
    • 未知参数变量：就是向执行脚本shell进程传递的参数
    • 特殊变量：通常是shell内置的有特殊公用的变量
    • $?保存上一个命令的执行状态结果（0表示成功，1-255表示失败）

  • bash变量赋值方式：

    • 本地变量赋值：name=value

    • 变量引用：${name}, $name

      • "":变量名会替换为其值
      • '':变量名不会替换为其值

    • 查看变量：set

    • 撤销变量：unset name 注意，此处非变量引用

    • 环境变量：

    • 变量赋值（四种方式）：

      • export name=value

      • name = value
export name

      • declare -x name=value

      • name=value
declare -x name

    • 变量引用:${name}, $name,注意，bash内嵌了许多环境变量(通常为全大写字符，如PATH, HISTFILE,HISTZISE,HISTFILESIZE,HISTCONTROL,SHELL,HOME,UID,OWD,OLDPWD)，用于定义bash的工作环境

    • 查看环境变量

      • printenv
      • declare -x
      • env
      • export

    • 撤销环境变量：unset name

    • 只读变量：无法重新赋值，并且不支持撤销：存活时间为当前shell进程的生命周期，岁shell进程终止而终止

    • declare -r name

    • readonly name

3. bash特性之：多命令执行

  • ~]# COMMAND1; COMMAND2; COMMAND3;

  • 逻辑运算：

    • 运算数：

    • 真(true, yes, on, 1)

    • 假(false, no, off, 0)

    • 与：&&可用于乘法

    1 && 1 = 1
0 && 1 = 0
0 && 0 = 0
1 && 0 = 0
    • 或：|| 
    1 || 1 = 1
0 || 1 = 1
0 || 0 = 0
1 || 0 = 1
    • 非：! 
    !1 = 0
!0 = 1
    • 异或：

  • 短路法则：

    • ~]# COMMAND1 && COMMAND2

    COMMAND1为假，则COMMAND2不会再执行；否则必须执行

    • ~]# COMMAND1 || COMMAND2

    COMMAND1为真，则COMMAND2不会再执行；否则必须执行

    • 示例：查看某用户id,如果查看失败(即不存在该用户)，那么创建之

    ~]# id $username || useradd $username

2.shell脚本编程

1.概述

编程语言的分类:根据运行方式

  • 编译运行:源代码 --> 编译器 ( 编译)-> 程序文件;
  • 解释运行:源代码 -> 运行时启动解释器，由解释器边解释边运行

根据其编程过程中功能的实现是调用库还是调用外部的程序文件:

  • shell脚本编程:利用系统上的命令及编程组件进行编程;
  • 完整编程:利用库或给程组件进行编程:

编程模型:过程式编程语言，面向对象的编程语言

  • 过程式:以指令为中心来组织代码，数据是服务于代码;

    顺序执行、选择执行、循环执行 ... ...

    代表:C，bash

  • 对象式:以数据为中心来组织代码，围绕数据来组织指令;

    • 类(class):实例化对象，method;

代表: Java,C++,Python
shell脚本编程:过程式编程，解释运行，依赖于外部程序文件运行;

shell脚本是什么：命令的堆砌，自上而下执行；但由于很多命令不具有幂等性，需要用程序逻辑来判断运行条件是否满足，以避免其运行中发生错误。

2.如何编写

脚本文件的第一行，顶格：给出shebang,解释器路径，用于指明解释执行当前脚本的解释器程序文件

常见的解释器：

  • #!/bin/bash
  • #!/usr/bin/python
  • #!/usr/bin/perl

文本编辑器：nano

行编辑器：sed

全屏幕编辑器：nano, vi, vim

尝试用nano编写一个shell脚本：

nano myfirst.sh

看见大概长这样：

image-20230530160415602

使用Ctrl+X退出，Ctrl+O写入

执行：

[root@VM-4-10-centos ~]# sh myfirst.sh
更改用户 user3 的密码 。
passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。
/tmp/test.uFOOSC

# 或者使用路径，./myfirst.sh， /root/myfirst.sh， bash myfirst.sh

刚刚的shell脚本中，如果再次执行，创建会失败，但是后两步并不会终止

如果想要判断用户存在，若存在则不再创建，只执行后续的改密码等操作，可以使用||与，COMMAND1成功则不再执行COMMAND2

#!/bin/bash
# 添加用户并设置密码
id user3 || useradd user3
echo "user3" | passwd --stdin user3

mktemp -d /tmp/test.XXXXXX
[root@VM-4-10-centos ~]# sh myfirst.sh
uid=1005(user3) gid=1005(user3) 组=1005(user3)
更改用户 user3 的密码 。
passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。
/tmp/test.t6oD2U

3.执行脚本的方法

  1. 赋予执行权限，并直接运行此程序文件:

    chmod +x /PATH/TO/SCRIPT_FILE
/PATH/TO/SCRIPT_FILE

  2. 直接运行解释器，将脚本以命令行参数传递给解释器程序

    bash /PATH/TO/SCRIPT_FILE
sh /PATH/TO/SCRIPT_FILE

4.简单练习

练习1：显示/etc目录下所有以大写P或者小写p开头的文件或目录本身;

#!/bin/bash
ll /etc/P* # 大写
ll /etc/p* # 小写
ll /etc/[Pp]* # 不区分大小写

练习2：显示/var目录下的所有文件或者目录本身，并将显示结果中的小写字母转换为大写后显示;

#!/bin/bash
ls -d /var/* | tr 'z-z' 'A-Z'

练习3：创建临时文件/tem/myfile.XXXX;

#!/bin/bash
mkdir /tem/myfile.XXXX

综合

#!/bin/bash
echo "Show some under /etc"
ls -d /etc/[pP]*
echo "Traslate lower to upper"
ls -d /var/*tr 'a-z''A-Z'
echo "Create a temp file"
mktemp /tmp/myfile.XXXX

5.bash的配置文件

1. 配置文件类型

配置文件主要分为两类：

profile类：为交互式登录的shelli进程提供配置

bashrc类：为非交互式登录的shelli进程提供配置

登录类型：

  • 交互式登录shelli进程：
    直接通过某终端输入账号和密码后登录打开的shelli进程：
    使用su命令：Su - USERNAME,或者使用su -I USERNAME执行的登录切换：

  • 非交互式登录shel进程
    su USERNAME执行的登录切换：
    图形界面下打开的终端：
    运行脚本

profile类：

  • 全局：对所有用户生效

    /etc/profile
/etc/profild.d/*.sh

  • 用户个人：仅对当前用户有效

    ~/.bash_profile

  • 功用：

    1. 用于定义环境变量
    2. 运行命令或脚本

bashrc类：

  • 全局：

    /etc/bashrc

  • 用户个人：

    ~/.bashrc

  • 功用：

    1. 定义本地变量
    2. 定义命令别名

注意：仅管理员可修改全局配置文件

2.shell读取配置顺序

  • 交互式登录shell进程：
    /etc/profile-->/etc/profile.d/*-->~/.bash_profile ->~/.bashrc-->/etc/bashrc
  • 非交互式登录shell:进程：
    -/.bashrc-->/etc/bashrc-->/etc/profile.d/*

命令行中定义的特性，例如变量和别名作用域为当前shl进程的生命周期;
配置文件定义的特性，只对随后新启动的shell进程有效：
让通过配置文件定义的特性立即生效：

  1. 通过命令行重复定义一次：

  2. 让shelli进程重读配置文件：

    source /PATH/FROM/CONF_FILE
/PATH/FROM/CONF_FILE

3.实验

别名测试：将clear写到配置文件中别名为cls

直接敲cls是无该命令的ll,将clear别名成cls

[lemon@VM-4-10-centos ~]$ cls
-bash: cls: 未找到命令
[lemon@VM-4-10-centos ~]$ vim .bashrc

添加alias cls=clear:

[lemon@VM-4-10-centos ~]$ cat .bashrc
# .bashrc

# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
        . /etc/bashrc
fi
VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3
export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
source /home/lemon/.local/bin/virtualenvwrapper.sh

alias cls=clear
# Uncomment the following line if you don't like systemctl's auto-paging feature:
# export SYSTEMD_PAGER=

# User specific aliases and functions

再执行cls，就OK了。实测有效，但是root是执行不了的，全局的话去修改/etc/profile

比如写个欢迎登陆的全局变量脚本：

[root@VM-4-10-centos ~]# vim /etc/profile.d/welcome.sh
[root@VM-4-10-centos ~]# cat /etc/profile.d/welcome.sh
echo "天上人间理疗会所全体佳丽，欢迎贵宾光临！"

image-20230530174614977

也可以用重定向写：echo 'echo "welcome!"' > /etc/profile.d/welcome.sh

export：导出环境变量

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