Linux运维学习历程-第九天-bash脚本初步了解

概述：

  本章重点在于讲解bash脚本的基础知识，为今后学习使用bash脚本打下基础

一、bash基础特性

        程序：指令+数据

            指令：由程序文件提供

            数据：IO设备、文件、管道、变量

        程序：算法+数据结构

        变量：变量名+指向的内存空间

        变量赋值：name=value

        变量类型：存储格式（变量存储数据的数据类型）、表示数据范围、参与的运算

            编程语言：

                 强类型变量：变量类型不可变，是什么类型就是什么类型；例如C语言

                 弱类型变量：

                       bash把所有变量统统视作字符型

                       bash正常情况下不支持浮点型数据，除非借助其他工具

                       bash中的变量无需事先声明：相当于把声明和赋值过程同时实现

                          声明：说明数据类型，定义变量名

        变量替换(引用)：把变量名出现的位置替换为其所指向的内存空间中数据

        变量引用：${var_name}，$var_name

        变量名：变量名只能包含数字、字母和下划线，而且不能以数字开头

            变量名：见名知义，命名机制遵循某种法则：不能够使用程序的保留字，例如if，else，then，while等等

        bash变量类型：根据作用范围划分的

            本地变量：作用域范围仅为当前shell进程

            环境变量:作用域为当前shell进程及其子进程

            局部变量:作用域仅为某代码片段（函数上下文）

            位置参数变量:向执行脚本的shell进程传递的参数

            特殊变量：shell内置的有特殊功用的变量；例如$？保存上一个命令执行的状态结果

                                                       0：成功

                                                       1-255：失败

        本地变量：只对当前shell进程有效

            变量赋值：name=value

                  name=$user

                  name=`Command`

                  name=$（Command）

                 这里需要注意的是“ 和 $()的意义是不同的。

           推荐使用$()

            变量引用：${name}，$name

                ""弱引用：变量名会替换为其值

                ''强引用：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，不加$

        环境变量：对当前进程及其子进程有效，对父进程无效（除非写进配置文件，并且重新读取配置文件）

            变量赋值：

                 (1)export name=value

                 (2)name=value

                    export name

                 (3)declare -x name=value

                 (4)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），用于定义bash的工作环境

                 PATH，HISTFILE，HISTSIZE，HISTFILESIZE，HISTCONTROL，SHELL，HOME，UID，PWD，OLDPWD

            查看环境变量：export，declare -x，printenv，env

            撤销环境变量：unset name

        只读变量：不能修改和撤销

             (1)declare -r name

             (2)readonly 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，随shell进程终止而终止

            位置变量：见下文第二部分整理

            局部变量：对当前shell进程中的某代码片段有效（通常指函数上下文）

PATH变量定义位置：.bash_profile  –>  $PATH:$HOME/binPATH=$PATH:$HOME/.local/bin:$HOME/bin     –.local/bin  centos7普通用户有的隐藏的目录，可以放写隐藏的脚本
写脚本的时候可以先mkdir /home/bin 在bin目录下写脚本，可省去相对路径。source bash.sh 也可以执行脚本：其执行过程相当于直接在当前shell进程中进行，而不是开一个子进程进行，所有脚本执行完，echo 变量，还可以查看到变量的值。（正常父进程是不能查看子进程的变量的）shadow 默认权限000  但是root用户属于超级用户 可读可写，但是如果文件没有x权限，root也不能执行

算数运算符bash中的算数运算符：+、-、*、/、%、**（平方） 注意：在使用expr的时候“*” 要转义“\*”实现算数运算：                let var=算数表达式                var=$[算数表达式]                var=$((算数表达式))                var=$(expr arg1 arg2 arg3)   注意：每个参数之间要用空格隔开

declare -i var =数字

echo ‘算数表达式’| bc

随机数生成器：echo $[RANDOM%50]：0-49之间的随机数                           echo $[RANDOM%50+1]：1-50之间的随机数                           $RANDOM ：1-32767 聚合命令 #!/bin/bash
echo xxx;(echo zzz；exit)     ############()：代表开个子shell，exit退出子shell非当前shell
echo yyy

退出状态

0 代表成功， 1－255代表失败$? 变量保存最近的命令退出状态

我们也可以指定程序退出的状态码，根据状态码的数值，来判断工作状态，脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止，终止，终止退出状态取决于exit命令后面的数字，如果没有执行exit，则取脚本最后一条命令的执行状态结果。

条件测试

测试命令：test [expression]
                   [ $a = $b ]           判断 一对[]或两对[[]] 都可以
                   [[ $a == $b ]]      两个等号也可以                    [ -f /bin/cat -a -x /bin/cat ]    此时必须使用 一对[]  否则会报错 数值测试：                        -gt：大于                        -ge：大于等于                        -lt：小于                        -le：小于等于                        -eq：等于                        -ne：不等于字符串测试：                          ==：是否相等                          >：大于（比较ascll码）                          <：小于                          !=：是否不等于                          =~：左侧字符串是否能够被右侧的PATTERN所匹配，注意: 此表达式一般用于[[ ]]中；                          -z “string”：判断字符串是否为空，如果为空则为真                           -n “string”：判断字符串是否为空，如果不为空则为真 注意：用于字符串比较的时候，操作数应该使用引号存在性测试：               -a file：文件存在为真，否则为假               -e file：同-a              存在性及类别测试：         -b FILE：是否存在且为块设备文件           
         -c FILE：是否存在且为字符设备文件        
          -d FILE：是否存在且为目录文件                
          -f FILE：是否存在且为普通文件                 
          -h FILE 或 -L FILE：存在且为符号链接文件 
         -p FILE：是否存在且为命名管道文件
         -S FILE：是否存在且为套接字文件文件权限测试：            -r FILE：是否存在且可读
           -w FILE: 是否存在且可写
           -x FILE: 是否存在且可执行                     文件特殊权限测试：            -g FILE：是否存在且拥有sgid权限
            -u FILE：是否存在且拥有suid权限
            -k FILE：是否存在且拥有sticky权限文件大小测试：             -s FILE: 是否存在，非空为真，否则为假文件是否打开：             -t fd: fd表示文件描述符是否已经打开且与某终端相关
            -N FILE：文件自动上一次被读取之后是否被修改过
            O FILE：当前有效用户是否为文件属主
            -G FILE：当前有效用户是否为文件属组双目测试：                              FILE1 -ef FILE2: FILE1与FILE2是否指向同一个设备上的相同inode
                              FILE1 -nt FILE2: FILE1是否新于FILE2；
                              FILE1 -ot FILE2: FILE1是否旧于FILE2；组合测试条件：第一种方式：
         COMMAND1 && COMMAND2 并且
         COMMAND1 || COMMAND2 或者
         ! COMMAND 非
如： [ -e FILE ] && [ -r FILE ]
第二种方式：
         EXPRESSION1 -a EXPRESSION2 并且
         EXPRESSION1 -o EXPRESSION2 或者
         ! EXPRESSION

  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：短路模式

                1 && 1 = 1

                1 && 0 = 0

                0 && 1 = 0

                0 && 0 = 0

            或:短路模式

                1 || 1 = 1

                1 || 0 = 1

                0 || 1 = 1

                0 || 0 = 0

            非:

                ! 1 = 0

                ! 0 = 1

            异或:相同则为0，不同则为1

        短路法则：可以提前判断出结果

        ~]#COMMAND1 && COMMAND2

           COMMAND1为“假”，则COMMAND2不会再执行

           否则，COMMAND1为“真”，则COMMAND2必须执行

        ~]#COMMAND1 || COMMAND2

          COMMAND1为“真”，则COMMAND2不会再执行

           否则，COMMAND1为“假”，则COMMAND2必须执行

           示例：~]#id $username || useradd $username

       示例： ~】#id $username ||useradd $username

        shell脚本编程：

            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

            完整程序：利用库或编程组件进行编程

        编程模型：过程式编程语言，面向对象的编程语言

           程序=指令+数据

               过程式：以命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（数据结构），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；

             如何写shell脚本：

               常见的解释器：shellbang

                #!/bin/bash

                #!/user/bin/python

                #!/user/bin/perl

        文本编辑器：nano

            行编辑器：sed

            全屏幕编辑器：nano、vi、vim

        shell脚本是什么？

             命令的堆积：

               但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

        运行脚本：

           （1）赋予执行权限。并直接运行此程序文件；

                 chmod +x /PATH/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

          注意：脚本中的空白行会被解释器忽略

                脚本中，除了shebang，余下所有以#开头的行，都会被视作注释行而被忽略；此即为注释行；

                shell脚本的运行是通过运行一个子shell进程实现的

    bash的配置文件：

      两类：

      profile类：为交互式登录的shell提供配置

      bashrc类：为非交互式登录的shell进程提供配置

      登录类型：

          交互式登录shell进程：

              直接通过某终端输入账号和密码后登陆打开的shell进程

              使用su命令：su – USERNAME，或者使用su -l USERNAME执行的登录切换

          非交互式登录shell进程：

             su USERNAME执行的登录切换

             图像界面下打开的终端

             运行脚本（bash子进程）

    profile类：

         全局：对所有用户都生效；

            /etc/profile

            /etc/profile.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

  

    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shell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shell进程重读配置文件

            ~]#source /PAHT/FROM/CONF_FILE

            ~]#./PATH/FROM/CONF_FILE

    问题1：定义对所有用户都生效的命令别名，例如lftps='lftp 172.16.0.1/pub'？

    问题2：让centos用户登录时。提供其已经登录，并显示当前系统时间？

     bash的特性：hash变量

           命令hash：hash命令

           变量：

                本地变量、环境变量、局部变量、位置参数变量、特殊变量

                变量赋值：name=value，export name=value，declare -x name=value

                变量引用：$name,${name}

                        注意：有些时候{}不能省略，例如

                myvalue=

                撤销：unset name

     bash脚本编程，运行脚本

          #!/bin/bash      shebang

          #                注释

          空白行           忽略不显示行

     bash的配置文件

         porfile类：登录式shell

         bashrc类：非登录式shell

         登录式shell：/etc/profile–>/etc/profile.d/*.sh–>~/.bash_profile–>~/.bashrc–>/etc/bashrc

         非登录式shell：~/.bashrc–>/etc/bashrc–>/etc/profile.d/*.sh

二、总结位置变量：

$1,$2.. ${10}，${11}..：对应调用的第1、第2个等参数；用于让脚本在脚本代码中通过调用命令行中的传递的参数，1和2 等分别代表第一个参数和第二个参数…，shift可以替换参数

特殊变量：$?：判断执行结果0-255

     $0：表示命令本身脚本名称

     $#:传递给脚本参数的个数

     $*：传递给脚本的所有参数（所有参数整体一次性传递给脚本）

     $@：引用传递给脚本的所有参数（每个参数单独为一个整体一次性传递给脚本）

     $*与$@的区别：

    相同点：都是引用所有参数

    不同点：只有在双引号中体现出来
      假设你的脚本运行时你写了三个参数 分别存储在$1 $2 $3中 
      则"$*" 等价于 “$1 $2 $3" —>传递了一个参数
      而“$@" 等价于 "$1" "$2" "$3" —>传递了三个参数

例证：

三、作业：

1、编写脚本/root/bin/systeminfo.sh,显示当前主机系统信息，包括主机名，IPv4地址，操作系统版本，内核版本，CPU型号，内存大小，硬盘大小。

解决思路：

     分步拆解，将所要的信息用合理的方法先单独获取到，再整合到shell script中

主机名：有两种简单的获取方式

hostname       #hostname命令（推荐）

echo $HOSTNAME    #利用hostname命令所调用的环境变量

uname -n        #利用uname命令直接获取（基本上包括很多系统信息）

IPv4地址：利用ifconfig命令、扩展正则表达式、head命令获取

ifconfig |egrep -o "((25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[1-9])\.){3}(25[0-5]|2[0-4][0-9]|1[0-9][0-9]|[1-9][0-9]|[1-9])"|head -1

此种方法看上去虽然很乱和繁琐，但是此公式的实用性很广，在Centos6与7中，ifconfig中获取的ip信息格式有些许不同，这就会造成我们从一个版本到另一个版本时，要调整表达式，而用上述表达式则可以尽量避免此种情况

操作系统版本：

cat /etc/redhat-release   #适用于6、7版本（推荐适用性广、直接获取到我们需要的，没有其它）

lsb_release               #适用于6

cat /etc/issue            #适用于6

内核版本：

uname -r

CPU型号：

lscpu |head -n 13|tail -n +13|cut -d: -f2|tr -s " "

内存大小：

free -h |head -2|tail -1|tr -s " "|cut -d" " -f2

硬盘大小：

lsblk -d|egrep "^sd.*"|tr -s " "|cut -d" " -f1,4

注意：在不同版本中和不同的语言环境下，命令行不一定通用，例如CPU型号，我的centos7安装了中文环境，在不调整语言环境和命令行的情况下是与centos6英文版，不通用，所以大家要多多注意

根据上面的信息逐一获取方法我们可以编写以下内容作为/root/bin/systeminfo.sh脚本

vim /root/bin/systeminfo.sh

注意：在运行之前需要给脚本添加执行权限哦

chmod +x /root/bin/systeminfo.sh

这样就可以直接运行脚本文件了

直接运行

绝对路径：/root/bin/systeminfo.sh

相对路径：./systeminfo.sh

不赋予执行权限就只能再打开一个bash子进程解析运行此脚本了，但是注意结果能得到，但是在我们以后用配置脚本的话，则不见用用此方法，因为子进程运行的变量是不能影响父进程的

间接运行：

bash /root/bin/systeminfo.sh

以下每题都是默认赋予执行权限我就不说了

2、编写脚本/root/bin/backup.sh，可实现每日将/etc/目录备份到/root/etcYYYY-mm-dd中

3、编写脚本/root/bin/disk.sh,显示当前硬盘分区中空间利用率最大的值

4、编写脚本/root/bin/links.sh,显示正连接本主机的每个远程主机的IPv4地址和连接数，并按连接数从大到小排序

5、写一个脚本/root/bin/sumid.sh，计算/etc/passwd文件中的第10个用户和第20用户的ID之和

6、写一个脚本/root/bin/sumspace.sh，传递两个文件路径作为参数给脚本，计算这两个文件中所有空白行之和

7、写一个脚本/root/bin/sumfile.sh,统计/etc, /var, /usr目录中共有多少个一级子目录和文件

8、写一个脚本/root/bin/argsnum.sh，接受一个文件路径作为参数；如果参数个数小于1，则提示用户“至少应该给一个参数”，并立即退出；如果参数个数不小于1，则显示第一个参数所指向的文件中的空白行数

9、写一个脚本/root/bin/hostping.sh，接受一个主机的IPv4地址做为参数，先判断是否合格IP，否，提示IP格式不合法并退出，是，测试是否可连通。如果能ping通，则提示用户“该IP地址可访问”；如果不可ping通，则提示用户“该IP地址不可访问”

10、chmod -rw /tmp/file1，编写脚本/root/bin/per.sh,判断当前用户对/tmp/file1文件是否不可读且不可写

11、编写脚本/root/bin/nologin.sh和login.sh,实现禁止和充许普通用户登录系统。

12、计算1+2+3+…+100的值

echo {1..10}|tr " " "+"|bc

echo $((`echo {1..10}|tr " " "+"`))

13、计算从脚本第一参数A开始，到第二个参数B的所有数字的总和，判断B是否大于A，否提示错误并退出，是则计算之