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[系统运维]Linux——shell

1.Shell概述

Shell是一个命令行解释器,它接收应用程序/用户命令，然后调用操作系统内核。

对于linux结构，如图所示：

在这里插入图片描述

最底层是硬件系统
而Linux内核直接对硬件进行操作
Shell层是对Linux内核命令的封装，以人们更为容易接收的语句来调用Limux内容
外层应用程序

1.1 Linux提供的Shell解析器

[root@hw ~]# cat /etc/shells 
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
/bin/tcsh
/bin/csh

1.2 bash和sh的关系

[root@hw bin]# ll | grep bash
-rwxr-xr-x. 1 root root     964536 11月 25 00:33 bash
lrwxrwxrwx. 1 root root         10 4月   8 09:47 bashbug -> bashbug-64
-rwxr-xr-x. 1 root root       6964 11月 25 00:33 bashbug-64
lrwxrwxrwx. 	1 root root          4 4月   8 09:47 sh -> bash

1.3 CentOS的默认的解析器是bash

[root@hw bin]# echo $SHELL
/bin/bash

2. Shell脚本入门

2.1 脚本格式

脚本以#!/bin/bash开头(指定解析器)

2.2 第一个Shell脚本：hello.sh

创建一个Shell脚本，输出helloworld
案例：
```
#！/bin/bash
echo "helloworld"
```

脚本的常用执行方式

第一种：采用 bash 或 sh+脚本的相对路径或绝对路径（不用赋予脚本+x 权限）

sh + 脚本的相对地址
[root@hw shells]# sh ./hello.sh 
hello linux!
sh + 脚本的相对地址
[root@hw shells]# sh /root/shells/hello.sh 
hello linux!
bash + 脚本的相对路径
[root@hw shells]# bash ./hello.sh 
hello linux!
bash + 脚本的绝对路径
[root@hw shells]# bash /root/shells/hello.sh 
hello linux!

第二种：采用输入脚本的绝对路径或相对路径执行脚本（必须具有可执行权限+x）

1.赋予hello.sh脚本的+x权限
[root@hw shells]# chmod u+x hello.sh 
[root@hw shells]# ll
总用量 4
-rwxr--r--. 1 root root 32 4月  15 14:23 hello.sh

2.执行脚本
    2.1 首先要赋予 hello.sh 脚本的+x 权限
    [root@hw shells]# chmod u+x hello.sh 
    [root@hw shells]# ll
    总用量 4
    -rwxr--r--. 1 root root 32 4月  15 14:23 hello.sh
    2.2 执行脚本
    相对路径
    [root@hw shells]# ./hello.sh 
	hello linux!
	绝对路径
	[root@hw shells]# /root/shells/hello.sh 
	hello linux!

注意：第一种执行方法，本质是 bash 解析器帮你执行脚本，所以脚本本身不需要执行权限。第二种执行方法，本质是脚本需要自己执行，所以需要执行权限。

第三种：在脚本的路径前加上“.”或者 sourc

1.存在
[root@hw shells]# cat test.sh 
#!bin/bash
A=10
echo $A

2. 分别使用 ./ 和 . 的方式来执行，结果如下
[root@hw shells]# ll
总用量 8
-rwxr--r--. 1 root root 32 4月  15 14:23 hello.sh
-rwxr--r--. 1 root root 24 4月  16 21:05 test.sh
[root@hw shells]# . test.sh 
10
[root@hw shells]# ./test.sh

区别：

前两种方式都是在当前 shell 中打开一个子 shell 来执行脚本内容，当脚本内容结束，则子 shell 关闭，回到父 shell 中。
第三种，也就是使用在脚本路径前加“.”或者 source 的方式，可以使脚本内容在当前 shell 里执行，而无需打开子 shell！这也是为什么我们每次要修改完/etc/profile 文件以后，需要 source 一下的原因。
开子 shell 与不开子 shell 的区别就在于，环境变量的继承关系，如在子 shell 中设置的当前变量，父 shell 是不可见的。

3.变量

3.1 系统预定义变量

常用系统变量

$HOME、 $PWD、 $SHELL、 $USER

案例

1.查看系统变量的值
[root@hw shells]# echo $HOME
/root

2.显示当前shell中所有变量：set
[root@hw shells]# echo set

3.2 自定义变量

基本语法：

? 定义变量：变量名=变量值，注意，=号前后不能有空格

? 撤销变量：unset 变量名

? 声明静态变量：readonly 变量，注意：不能 unse

变量定义规则：

变量名称可以由字母、数字和下划线组成，但是不能以数字开头，环境变量名建议大写
等号两侧不能有空格
在 bash 中，变量默认类型都是字符串类型，无法直接进行数值运算。
变量的值如果有空格，需要使用双引号或单引号括起来。

案例实操

1.定义变量A
[root@hw ~]# A=5
[root@hw ~]# echo $A
5

2.给变量A重新赋值
[root@hw ~]# A=8
[root@hw ~]# echo $A
8

3.撤销变量A
[root@hw ~]# unset A
[root@hw ~]# unset A
[root@hw ~]# echo $A

4.定义只读变量B
[root@hw ~]# readonly B=2
[root@hw ~]# echo $B
2

5.尝试修改只读变量B，修改失败
[root@hw ~]# B=2
bash: B: 只读变量

6.在 bash 中，变量默认类型都是字符串类型，无法直接进行数值运算
[root@hw ~]# C=1+2
[root@hw ~]# echo $C
1+2

7.变量的值如果有空格，需要使用双引号或单引号括起来
[root@hw ~]# D=I love linux
bash: love: 未找到命令...
[root@hw ~]# D="I love linux"
[root@hw ~]# echo $D
I love linux

8.可把变量提升为全局环境变量，可供其他 Shell 程序使用
[root@hw ~]# export B
[root@hw ~]# vim /root/shells/hello.sh 
[root@hw ~]# sh /root/shells/hello.sh 
hello linux!
2

3.3 特殊变量

3.3.1 $n

$n （功能描述：n 为数字，$0 代表该脚本名称，$1- ?$9 代表第一到第九个参数，十以上的参数，十以上的参数需要用大括号包含，如${10}）

1.编辑parameter.sh
[root@hw shells]# touch parameter.sh
[root@hw shells]# vim parameter.sh
#!/bin/bash
echo '============&n============='
echo $0
echo $1
echo $2

2.赋予读写权限
[root@hw shells]# chmod 744 parameter.sh 
[root@hw shells]# ll
总用量 12
-rwxr--r--. 1 root root 40 4月  17 11:39 hello.sh
-rwxr--r--. 1 root root 71 4月  17 11:47 parameter.sh
-rwxr-xr-x. 1 root root 25 4月  16 21:26 test.sh

3.给定参数，输出
[root@hw shells]# ./parameter.sh jack roles
============&n=============
./parameter.sh
jack
roles

3.3.2 $#

$# （功能描述：获取所有输入参数个数，常用于循环,判断参数的个数是否正确以及加强脚本的健壮性）。

[root@hw shells]# vim parameter.sh 
[root@hw shells]# cat parameter.sh 
#!/bin/bash
echo '============&n============='
echo $0
echo $1
echo $2

echo '============&#============='
echo $#


[root@hw shells]# ./parameter.sh linux java c++
============&n=============
./parameter.sh
linux
java
============&#=============
3 #总共有三个参数

3.3.3 $* 、$@

? $* （功能描述：这个变量代表命令行中所有的参数，$*把所有的参数看成一个整体）

? $@ （功能描述：这个变量也代表命令行中所有的参数，不过$@把每个参数区分对待）

[root@hw shells]# vim parameter.sh 
[root@hw shells]# cat parameter.sh 
#!/bin/bash
echo '============&n============='
echo $0
echo $1
echo $2

echo '============&#============='
echo $#

echo '============$*============='
echo $*

echo '============$@============='
echo $@


[root@hw shells]# ./parameter.sh linux java c++ php
============&n=============
./parameter.sh
linux
java
============&#=============
4
============$*=============
linux java c++ php
============$@=============
linux java c++ php
[root@hw shells]#

3.3.4 $?

? $？ （功能描述：最后一次执行的命令的返回状态。如果这个变量的值为 0，证明上一个命令正确执行；如果这个变量的值为非 0（具体是哪个数，由命令自己来决定），则证明上一个命令执行不正确了。）

判断hello.sh脚本是否执行成功
[root@hw shells]# ./hello.sh 
hello linux!
2
[root@hw shells]# echo $?
0

4. 运算符

? “$((运算式)) ” 或 “ $[运算式]”

[root@hw shells]# S=$[(2+3)*4]
[root@hw shells]# echo $S
20

[root@hw shells]# S=$((2*4))
[root@hw shells]# echo $S
8

5.条件判断

基本语法：

1. `test condition `
2. `[ condition ]`（注意 condition 前后要有空格）

注意：条件非空即为 true，[ hh ]返回 true，[ ] 返回 false。

常用判断条件

（1）两个整数之间比较

-eq 等于（equal）
-ne 不等于（not equal）
-lt 小于（less than）
-le 小于等于（less equal）
-gt 大于（greater than）
-ge 大于等于（greater equal）
注：如果是字符串之间的比较，用等号“=”判断相等；用“!=”判断不等。

（2）按照文件权限进行判断

-r 有读的权限（read）
-w 有写的权限（write）
-x 有执行的权限（execute）

（3）按照文件类型进行判断

-e 文件存在（existence）
-f 文件存在并且是一个常规的文件（file）
-d 文件存在并且是一个目录（directory）

1.23 是否大于等于 22
[root@hw shells]# [ 23 -ge 22 ]
[root@hw shells]# echo $?
0

2.hello.sh是否具有写权限
[root@hw shells]# [ -w hello.sh  ]
[root@hw shells]# echo $?
0

3./home/root/hh.txt目录中的文件是否存在
[root@hw shells]# [ -e /home/root/hh.txt  ]
[root@hw shells]# echo $?
1

4.多条件判断（&& 表示前一条命令执行成功时，才执行后一条令，|| 表示上一条命令执行失败后，才执行下一条命令）
[root@hw shells]# [ hh ] && echo ok || echo notOk
ok
[root@hw shells]# [  ] && echo ok || echo notOk
notOk
[root@hw shells]#

6. 流程控制

6.1 if判断

基本语法

1.单分支
if [ 条件判断式 ] ;then
	程序
fi
或者
if [ 条件判断式 ]
then
	程序
fi

2.多分支
if [ 条件判断式 ]
then 
	程序
elif [ 条件判断式 ]
then 
	程序
else 
	程序
fi

注意：

[ 条件判断式 ]，中括号和条件判断式之间必须有空格
if后要有空格

案例：

输入一个数字，如果是 1，则输出 一菲 ，如果是 5，则输出 五百万，如果是其它，什么也不输出
[root@hw shells]# vim if.sh 
[root@hw shells]# cat if.sh 
#!/bin/bash
if [ $1 -eq 1 ]
then 
	echo '一菲'
elif [ $1 -eq 5 ]
then
	echo '五百万'
fi
[root@hw shells]# chmod 744 if.sh 
[root@hw shells]# ./if.sh 1
一菲
[root@hw shells]# ./if.sh 5
五百万
[root@hw shells]# ./if.sh 2

6.2 case语句

基本语法

case $变量名 in
"值 1"）
如果变量的值等于值 1，则执行程序 1
;;
"值 2"）
如果变量的值等于值 2，则执行程序 2
;;
…省略其他分支…
*）
如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序
;;
esac

注意事项:

case 行尾必须为单词“in”，每一个模式匹配必须以右括号“）”结束。
双分号“;;”表示命令序列结束，相当于 java 中的 break。
最后的“*）”表示默认模式，相当于 java中的default

案例：

输入一个数字，如果是 1，则输出 一菲 ，如果是 5，则输出 五百万，如果是其它，输出 曾小贤

[root@hw shells]# vim case.sh
[root@hw shells]# cat case.sh 
#!/bin/bash

case $1 in
"1")
	echo "一菲"
;;
"5")
	echo "五百万"
;;
*)
	echo "曾小贤"
;;
esac
[root@hw shells]# chmod 744 case.sh 
[root@hw shells]# ./case.sh 1
一菲
[root@hw shells]# ./case.sh 5
五百万
[root@hw shells]# ./case.sh 4
曾小贤

6.3 for循环

基本语法1：

for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))
do
	程序
done

从1加到100
[root@hw shells]# vim for1.sh
[root@hw shells]# cat for1.sh 
#!/bin/bash

sum=0
for ((i=0;i<=100;i++))
do
	sum=$[$sum+$i]
done
echo $sum
[root@hw shells]# chmod 744 for1.sh 
[root@hw shells]# ./for1.sh 
5050

基本语法2：

for 变量 in 值 1 值 2 值 3…
do
程序
done

1.打印所有输入参数
[root@hw shells]# vim for2.sh
[root@hw shells]# cat for2.sh 
#!/bin/bash
#打印数字

for i in java linux c++ c C#
do
	echo "good $i"
done

[root@hw shells]# chmod 744 for2.sh 
[root@hw shells]# ./for2.sh 
good java
good linux
good c++
good c
good C#

2.比较$*和$@区别
	$*和$@都表示传递给函数或脚本的所有参数，不被双引号“”包含时，都以$1 $2 …$n的形式输出所有参数。
[root@hw shells]# vim for3.sh
[root@hw shells]# cat for3.sh 
#!/bin/bash
echo '==========$*==========='
for i in $*
do
	echo "welcome $i"
done

echo '==========$@==========='
for j  in $@
do
	echo "welocem $i"
done

[root@hw shells]# chmod 744 for3.sh 
[root@hw shells]# ./for3.sh java linux
==========$*===========
welcome java
welcome linux
==========$@===========
welocem linux
welocem linux

3. 当它们被双引号“”包含时，$*会将所有的参数作为一个整体,以“$1 $2 …$n”的形式输出所有参数；$@会将各个参数分开，以“$1” “$2”…“$n”的形式输出所有参数。
[root@hw shells]# vim for4.sh 
[root@hw shells]# cat for4.sh 
#!/bin/bash
echo '==========$*==========='
for i in " $*"
#$*中的所有参数看成一个整体，所以这个for循环只会循环一次
do
	echo "welcome $i"
done

echo '==========$@==========='
for j  in "$@"
#$@中的每个参数都看成是独立的，所以"$@"中有几个参数，就会循环几次
do
	echo "welocem $j"
done

[root@hw shells]# ./for4.sh java c++ py
==========$*===========
welcome  java c++ py
==========$@===========
welocem java
welocem c++
welocem py

6.4 while循环

基本语法

while [ 条件判断式 ]
do 
	程序
done

从1加到100
[root@hw shells]# vim while.sh
[root@hw shells]# cat while.sh 
#!/bin/bash

sum=0
i=1
while [ $i -le 100 ]
do
	sum=$[$sum+$i]
	i=$[$i+1]
done

echo $sum 

[root@hw shells]# chmod 744 while.sh 
[root@hw shells]# ./while.sh 
5050

7. read读取控制台输入

基本语法

? read （选项）（参数）

? 选项：

? -p ：指定读取值时的提示符；

? -t ：指定读取值时等待的时间（秒）如果-t 不加表示一直等待

? 参数：

? 变量：指定读取值的变量名

提示 7 秒内，读取控制台输入的名
[root@hw shells]# vim read.sh
[root@hw shells]# cat read.sh 
#!/bin/bash

read -t 7 -p "Enter you name in 7 seconds : " NN
echo $NN
[root@hw shells]# chmod u+x read.sh 
[root@hw shells]# ./read.sh 
Enter you name in 7 seconds : 1001001
1001001

8. 函数

8.1 系统函数

8.1.1 basename

基本语法

? basename [string / pathname] [suffix] （功能描述：basename 命令会删掉所有的前缀包括最后一个（‘/’）字符，然后将字符串显示出来。

? basename 可以理解为取路径里的文件名称

? 选项：

? suffix 为后缀，如果 suffix 被指定了，basename 会将 pathname 或 string 中的 suffix 去掉

截取该/root/shell/read.sh 路径的文件名称。
[root@hw shells]# basename /root/shells/read.sh 
read.sh
[root@hw shells]# basename /root/shells/read.sh .sh
read

8.1.2 dirname

基本语法

? dirname 文件绝对路径 （功能描述：从给定的包含绝对路径的文件名中去除文件名（非目录的部分），然后返回剩下的路径（目录的部分））

? dirname 可以理解为取文件路径的绝对路径名称

截取该/root/shell/read.sh 的路径
[root@hw shells]# dirname /root/shells/read.sh 
/root/shells
[root@hw shells]# dirname ./read.sh 
.

9.正则表达式入门

? 正则表达式使用单个字符串来描述、匹配一系列符合某个语法规则的字符串。在很多文本编辑器里，正则表达式通常被用来检索、替换那些符合某个模式的文本。在 Linux 中，grep， sed，awk 等文本处理工具都支持通过正则表达式进行模式匹配。

9.1 常规匹配

一串不包含特殊字符的正则表达式匹配它自己，例如：

[root@hw shells]# cat /etc/passwd | grep root
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

就会匹配所有包含root的行

9.2 常用特殊字符

9.2.1 特殊字符：^

^ 匹配一行的开头，如

[root@hw shells]# cat /etc/passwd | grep ^a
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
abrt:x:173:173::/etc/abrt:/sbin/nologin
avahi:x:70:70:Avahi mDNS/DNS-SD Stack:/var/run/avahi-daemon:/sbin/nologin

会匹配出所有以 a 开头的行

9.2.2 特殊字符：$

$匹配一行的结束，例如

[root@hw shells]# cat /etc/passwd | grep t$
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
会匹配出所有以 t

^$匹配空格

9.2.3 特殊字符：.

. 匹配一个任意的字符，例如

[root@hw shells]# cat /etc/passwd | grep r..t
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin

会匹配包含 rabt,rbbt,rxdt,root 等的所有行

9.2.4 特殊字符：*

* 不单独使用，他和上一个字符连用，表示匹配上一个字符 0 次或多次，例如

[root@hw shells]# cat /etc/passwd | grep ro*t
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
abrt:x:173:173::/etc/abrt:/sbin/nologin
rtkit:x:172:172:RealtimeKit:/proc:/sbin/nologin

9.2.5 字符区间（中括号）：||

[ ] 表示匹配某个范围内的一个字符，例如

[6,8]------匹配 6 或者 8

[0-9]------匹配一个 0-9 的数字

[0-9]*------匹配任意长度的数字字符串

[a-z]------匹配一个 a-z 之间的字符

[a-z]* ------匹配任意长度的字母字符串

[a-c, e-f]-匹配 a-c 或者 e-f 之间的任意字符

[root@hw shells]# cat /etc/passwd | grep r[a,b,c]*t
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
abrt:x:173:173::/etc/abrt:/sbin/nologin
rtkit:x:172:172:RealtimeKit:/proc:/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin

会匹配 rt,rat, rbt, rabt, rbact,rabccbaaacbt

9.2.6 特殊字符：\

? \ 表示转义，并不会单独使用。由于所有特殊字符都有其特定匹配模式，当我们想匹配某一特殊字符本身时（例如，我想找出所有包含 ‘$’ 的行），就会碰到困难。此时我们就要将转义字符和特殊字符连用，来表示特殊字符本身，例如

[root@hw shells]# cat /etc/passwd | grep 'a\$b'

就会匹配所有包含 a$b 的行。注意需要使用单引号将表达式引起来。

10. 文本处理工具

10.1 cut

? cut 的工作就是“剪”，具体的说就是在文件中负责剪切数据用的。cut 命令从文件的每一行剪切字节、字符和字段并将这些字节、字符和字段输出。

基本用法：

? cut [选项参数] filename

? 说明：默认分隔符是制表符

选项参数说明

选项参数	功能
-f	列号，提取第几列
-d	分割符，按照指定分隔符分割列，默认是制表符“\t"
-c	按字符进行切割后加n表示去第几列比如-c 1

1.数据准备
[root@hw shells]# vim cut.txt
[root@hw shells]# cat cut.txt 
dong shen
guan zhen
wo wo
lai lai
le le

2.切割cut.txt第一列
[root@hw shells]# cut -d " " -f 1 cut.txt 
dong
guan
wo
lai
le

3.切割cut.txt第二、三列
[root@hw shells]# cut -d " " -f 2,3 cut.txt 
shen
zhen
wo
lai
le

4.在 cut.txt 文件中切割出 guan
[root@hw shells]# cat cut.txt | grep guan | cut -d " " -f 1
guan

5.选取系统 PATH 变量值，第 2 个“：”开始后的所有路径
[root@hw shells]# echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/local/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/bin:/sbin:/root/bin
[root@hw shells]# echo $PATH | cut -d ":" -f 3-
/usr/bin:/usr/sbin:/bin:/sbin:/root/bin

10.2 awk

? 一个强大的文本分析工具，把文件逐行的读入，以空格为默认分隔符将每行切片，切开的部分再进行分析处理。

基本用法：

? awk [选项参数] ‘/pattern1/{action1} /pattern2/{action2}...’ filename

? pattern：表示 awk 在数据中查找的内容，就是匹配模式

? action：在找到匹配内容时所执行的一系列命令

选项参数说明

选项参数	功能
-F	指定输入文件分割符
-v	赋值一个用户定义变量

1.数据准备
[atguigu@hadoop101 shells]$ sudo cp /etc/passwd ./
passwd 数据的含义
用户名:密码(加密过后的):用户 id:组 id:注释:用户家目录:shell 解析器

2.搜索 passwd 文件以 root 关键字开头的所有行，并输出该行的第 7 列。
[atguigu@hadoop101 shells]$ awk -F : '/^root/{print $7}' passwd
/bin/bash

3.搜索 passwd 文件以 root 关键字开头的所有行，并输出该行的第 1 列和第 7 列，中间以“，”号分割。
[atguigu@hadoop101 shells]$ awk -F : '/^root/{print $1","$7}' passwd
root,/bin/bash
注意：只有匹配了 pattern 的行才会执行 action。

4.只显示/etc/passwd 的第一列和第七列，以逗号分割，且在所有行前面添加列名 user，
shell 在最后一行添加"dahaige，/bin/zuishuai"。
[atguigu@hadoop101 shells]$ awk -F : 'BEGIN{print "user, shell"} {print $1","$7}
END{print "dahaige,/bin/zuishuai"}' passwd
user, shell
root,/bin/bash
bin,/sbin/nologin 。。。
atguigu,/bin/bash
dahaige,/bin/zuishuai
注意：BEGIN 在所有数据读取行之前执行；END 在所有数据执行之后执行

5.将 passwd 文件中的用户 id 增加数值 1 并输出
[atguigu@hadoop101 shells]$ awk -v i=1 -F : '{print $3+i}' passwd
1
2
3
4

awk的内置变量

变量	说明
FILENAME	文件名
NR	已读的记录数（行号）
NF	浏览记录的域的个数（切割后，列的个数）

1.统计 passwd 文件名，每行的行号，每行的列数
[atguigu@hadoop101 shells]$ awk -F : '{print "filename:" FILENAME ",linenum:"
NR ",col:"NF}' passwd
filename:passwd,linenum:1,col:7
filename:passwd,linenum:2,col:7
filename:passwd,linenum:3,col:7

2.查询 ifconfig 命令输出结果中的空行所在的行号
[atguigu@hadoop101 shells]$ ifconfig | awk '/^$/{print NR}'
9
18
26

3.切割 IP
[atguigu@hadoop101 shells]$ ifconfig ens33 | awk '/netmask/ {print $2}'
192.168.6.101