linux运维学习笔记:如何编写shell脚本

写在前面

这则笔记主要整理shell脚本撰写的知识，主要包括：

shell脚本介绍
date命令
shell判断
shell循环
shell函数
shell数组

shell脚本介绍

shell脚本（shell script），是一种为shell编写的脚本程序。我们可以把需要执行的命令写在脚本当中，系统通过读取脚本执行命令。

shell脚本的特点如下；

shell是一种脚本语言；
可以使用逻辑判断、循环等语法；
可以自定义函数；
shell是系统命令的集合；
shell脚本可以实现自动化运维，能大大增加我们的运维效率；

关于shell脚本，有一些约定俗成的规矩：

脚本通常都以 .sh 作为后缀名；
注释虽然不是必须的，但为了便于后期维护和管理，强烈建议每个脚本都要写注释；
脚本建议统一放在/usr/local/sbin/ ，便于维护和管理；

shell脚本结构

一个shell脚本一般包括三个部分：

第一部分：#!/bin/sh，指定脚本解释器。
第二部分：# 开头的是注释。
第三部分：脚本代码。

shell脚本执行方式

方式一：

//更改权限
chmod 755 a.sh

//执行脚本
a.sh

方法二：

//执行脚本
bash a.sh

//查看脚本执行过程 
bash -x a.sh

//查看脚本是否有语法错误 
bash -n a.sh

shell脚本的预备知识：`date` 命令

date命令是在shell脚本当中最常用的命令，用来显示或者设置系统的日期和时间。

命令行格式： date [参数] [+格式]

参数	含义
-d	–date=字符串：显示指定字符串所描述的时间，而非当前时间
-f	–file=日期文件：类似–date，从日期文件中按行读入时间描述
-r	–reference=文件：显示文件指定文件的最后修改时间
-R	–rfc-2822：以RFC 2822格式输出日期和时间

格式	含义
%y	以两位数字表示年份(00-99)
%Y	以四位数字表示年份
%m	月份(01-12)
%d	按月计的日期(例如：01)
%j	按年计的日期（0-366）
%c	当前locale 的日期和时间 (如：2005年3月3日星期四 23:05:25)
%b	当前locale 的月名缩写 (如：一，代表一月)
%a	当前locale 的星期名缩写(例如：日，代表星期日)
%A	当前locale 的星期名全称 (如：星期日)
%H	小时(00-23)
%M	分(00-59)
%S	大写S，表示秒(00-60)
%s	小写s，自UTC 时间 1970-01-01 00:00:00 以来所经过的秒数
%w	小写w，一星期中的第几日(0-6)，0 代表周一
%W	大写W，一年中的第几周，以周一为每星期第一天(00-53)

具体用法示例：

显示时间，可以设定显示格式 `date + [格式]`

//显示年
[root@local-linux00 ~]# date +%Y
2018

//用两位数字表示的年份
[root@local-linux00 ~]# date +%y
18

//显示月份
root@local-linux00 ~]# date +%m
07

//显示日期
root@local-linux00 ~]# date +%d
11
[root@local-linux00 ~]# date +%D
07/11/18
[root@local-linux00 ~]# date +%Y%m%d
20180711
[root@local-linux00 ~]# date +%F
2018-07-11

//显示小时
[root@local-linux00 ~]# date +%H
22

//显示分钟
[root@local-linux00 ~]# date +%M
10

//显示秒
[root@local-linux00 ~]# date +%S
19

//时间戳（距离19700101过去多少秒）
[root@local-linux00 ~]# date +%s
1531318421
[root@local-linux00 ~]# date -d @1517637599
Sat Feb  3 13:59:59 HKT 2018
[root@local-linux00 ~]# date +%s -d "2018-02-03 13:59:59"
1517637599

//显示时间
[root@local-linux00 ~]# date +%T
22:14:40
[root@local-linux00 ~]# date +%H:%M:%S
22:14:59

//显示英文月份
[root@local-linux00 ~]# date +%h
Jul

//显示星期几
[root@local-linux00 ~]# date +%w
3
//今年的第几周
[root@local-linux00 ~]# date +%W
28

//显示日历
[root@local-linux00 ~]# cal
      July 2018
Su Mo Tu We Th Fr Sa
 1  2  3  4  5  6  7
 8  9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31

加减操作 `-d` 参数

date +%Y%m%d                   //显示前天年月日
date -d "+1 day" +%Y%m%d       //显示前一天的日期
date -d "-1 day" +%Y%m%d       //显示后一天的日期
date -d "-1 month" +%Y%m%d     //显示上一月的日期
date -d "+1 month" +%Y%m%d     //显示下一月的日期
date -d "-1 year" +%Y%m%d      //显示前一年的日期
date -d "+1 year" +%Y%m%d      //显示下一年的日期

一天前的日期：

1	date date -d "-1 day" +%d

一小时前：

1	date date -d "-1 hour" +%H

一分钟前；

1	date date -d "-1 min" +%M

设定时间：`-s` 选项，

注：设置当前时间，只有root权限才能设置，其他只能查看

date -s 20120523               //设置成20120523，这样会把具体时间设置成空00:00:00
date -s 01:01:01               //设置具体时间，不会对日期做更改
date -s "01:01:01 2012-05-23"  //这样可以设置全部时间
date -s "01:01:01 20120523"    //这样可以设置全部时间
date -s "2012-05-23 01:01:01"  //这样可以设置全部时间
date -s "20120523 01:01:01"    //这样可以设置全部时间

编写第一个脚本

cd /usr/local/sbin

vi a.sh

#!/bin/bash   
# first shell script
echo "123"
w
ls

执行脚本效果

查看脚本执行过程

示例：

```

## 脚本变量

变量格式： `var=value` 其中，var是变量名，value是变量内容；

跟其他的编程语言，比如python、javascript了类似，以下情况均考虑使用变量：

* 某个字符串需要频繁使用，且很长；

* 使用条件语句时 `if [ condition ]; then ... ; fi；`

* 引用命令的结果时，用变量替代   `n=wc -l 1.txt`

* 写用户交互脚本，比如 `read -p "Input a number: " n; echo $n`   //如果没写这个n，可以直接使用`$REPLY`；

* 内置变量 `$0, $1, $n` 其中，`$0`表示脚本本身，`$1` 第一个参数，`$n`表示参数个数；

* 数学运算a=1;b=2; `c=$(($a+$b))`或者`$[$a+$b]`


示例:

![](https://farm1.staticflickr.com/975/39925240990_c2e22deb07_o.png)

**注：**引用变量时，要用双引号 "" ，否则 $var 会被当作字面量输出；

### 数字运算

**注：**数学计算要用方括号 [] 括起来；同时，引用变量需要加 $

示例：

cat sum1.sh

#! /bin/bash //shebang

get sum of two numbers //注释：求和

m=3
n=5

sum=$[$m+$n]

echo ‘The sum is $sum.’


### 获取用户输入

**注：**相当于只定义变量，不赋值；value以参数的形式传入。

示例：

这里用到了rea命令，read 命令从键盘读取变量的值，通常用在shell脚本中与用户进行交互的场合。

命令行格式：`read [选项] [参数]` 参数指的就是变量名，可以跟多个变量名；

常用选项| 含义
---|---
-p|“提示信息” ：在等待键盘输入时，输出提示信息，方便用户输入
-t|秒数：指定等待时间，防止read命令一直等待用户输入
-s|输入的数据不显示在监视器上（实际上，数据是显示的，只是read命令将文本颜色设置成与背景相同的颜色）
-n|字符数：指定输入的字符数，只要用户输入指定的字符数，该read命令立即执行完毕

#! /bin/bash

Using ‘read’ in shell scripts

read -p “please input a number: “ x
read -p “Input another number: “ y

sum=$[$x+$y]

echo “$x + $y = $sum”


### 预设变量

shell变量没有数据类型的区别，变量中的值都是以字符串的形式保存的，按照使用环境大概有以下几种：

* 环境变量：用于保存操作系统运行时使用的环境参数

* 位置变量：Bash将传递给脚本的参数保存在位置变量中，以便于在脚本中引用这些参数

* 预定义变量：由系统保留和维护的一组特殊的变量，这些变量通常用于保存程序运行状态等

* 自定义变量：由用户自行定义的变量，可用于用户编写的脚本，多个命令间的值传递等


预设变量|含义
---|---
$0|保存当前程序或脚本的名称
$*|保存传递给脚本或进程的所有参数
$$|当前进程给脚本的PID号
$!|后台运行的最后一个进程的PID号
$?|用于返回上一条命令是否成功执行。如果这个变量的值为0，说明上一个命令正确执行；如果这个变量的值为非0，则说明上一个命令执行有错误
$#|用于保存脚本的参数个数

示例：

#! /bin/bash

This script contains $0

echo “$1 $2 $0” $0指的是脚本的名字

sum=$[$1+$2]

echo “$1 + $2 = $sum”


## shell脚本中的逻辑判断

这里的逻辑判断特指if判断，跟python等其他的编程语言用法类似，大概想到如果满足条件，就执行以下操作。常见的if判断有一下三种形式,复杂程度依次上升。

### if判断常见的三种形式

#### 第一种形式

if 条件 ; then 语句; fi

1
2


示例：

[root@local-linux01 ~]# if true; then echo ‘hello’; fi
hello

1
2
3



#### 第二种形式：

if 条件;
then
语句;
else
语句;
fi


示例：

```shell
#!/bin/bash
# if-practice

a=2
if
    [ $a -gt 3 ]
then
    ehco 'A is greater than 3.'
else
    echo "No, It's not true."
fi

执行效果

1 2	[root@local-linux01 sbin]# bash if*.sh No, It's not true.

第三种形式：

if 条件; 
then 
    语句; 
elif 条件; 
then 
    语句; 
else
    语句; 
fi

示例：

a=10
b=20

if [ $a == $b ]
then
   echo "a is equal to b"
elif [ $a -gt $b ]
then
   echo "a is greater than b"
elif [ $a -lt $b ]
then
   echo "a is less than b"
else
   echo "None of the condition met"
fi

注意：

if 判断中，expression 和方括号([ ])之间必须有空格，否则会有语法错误；
这里的条件[ expression ],其实返回的是一个布尔值，如果 expression 返回 true，then 后边的语句将会被执行；如果返回 false，就不会执行；
[ ]中不能使用<,>,==,!=,>=,<=这样的符号
判断脚本最后必须以 fi 来结尾闭合 if，否则会报错。

文件目录属性判断

表达式	含义
[ -a FILE ]	如果 FILE 存在则为真
[ -b FILE ]	如果 FILE 存在且是一个块文件则返回为真
[ -c FILE ]	如果 FILE 存在且是一个字符文件则返回为真
[ -d FILE ]	如果 FILE 存在且是一个目录则返回为真;
[ -e FILE ]	如果指定的文件或目录存在时返回为真。
[ -f FILE ]	如果 FILE 存在且是一个普通文件则返回为真。
[ -g FILE ]	如果 FILE 存在且设置了SGID则返回为真。
[ -h FILE ]	如果 FILE 存在且是一个符号符号链接文件则返回为真。（该选项在一些老系统上无效）
[ -k FILE ]	如果 FILE 存在且已经设置了冒险位则返回为真。
[ -p FILE ]	如果 FILE 存并且是命令管道时返回为真。
[ -r FILE ]	如果 FILE 存在且是可读的则返回为真。
[ -s FILE ]	如果 FILE 存在且大小非0时为真则返回为真。
[ -u FILE ]	如果 FILE 存在且设置了SUID位时返回为真。
[ -w FILE ]	如果 FILE 存在且是可写的则返回为真。（一个目录为了它的内容被访问必然是可执行的）
[ -x FILE ]	如果 FILE 存在且是可执行的则返回为真。
[ -O FILE ]	如果 FILE 存在且属有效用户ID则返回为真。
[ -G FILE ]	如果 FILE 存在且默认组为当前组则返回为真。（只检查系统默认组）
[ -L FILE ]	如果 FILE 存在且是一个符号连接则返回为真。
[ -N FILE ]	如果 FILE 存在 and has been mod如果ied since it was last read则返回为真。
[ -S FILE ]	如果 FILE 存在且是一个套接字则返回为真。
[ FILE1 -nt FILE2 ]	如果 FILE1 比 FILE2 新, 或者 FILE1 存在但是 FILE2 不存在则返回为真。
[ FILE1 -ot FILE2 ]	如果 FILE1 比 FILE2 老, 或者 FILE2 存在但是 FILE1 不存在则返回为真。
[ FILE1 -ef FILE2 ]	如果 FILE1 和 FILE2 指向相同的设备和节点号则返回为真。

示例：

cat if-file.sh
#!/bin/bash
f="/tmp/if-test"
if [ -f $f ]
then
    echo $f exist
else
    touch $f
fi

执行效果

[root@local-linux01 sbin]# bash -x !$
bash -x if-file.sh
+ f=/tmp/if-test
+ '[' -f /tmp/if-test ']'
+ touch /tmp/if-test

if特殊用法

表达式	含义
[ -z STRING ]	如果STRING的长度为零则返回为真，即空是真
[ -n STRING ]	如果STRING的长度非零则返回为真，即非空是真
[ STRING1 ]	如果字符串不为空则返回为真,与-n类似

示例：

#!/bin/bash
n=`wc -l /tmp/if-test`
if [ -z "$n" ]
then
    echo error
    exit
elif [ $n -gt 100 ]
then
    echo 'greater than 100'
fi

执行效果

[root@local-linux01 sbin]# bash -x if03.sh
++ wc -l
++ cat /tmp/if-test
+ n=0
+ '[' -z 0 ']'
+ echo 0
0

case判断

case判断有点像选择题，给你一堆选择，根据你的选择，执行不同的操作。

格式如下：

case "varname" in
    option1)
        command
        exit
        ;;
    option1)
        command
        exit
        ;;
    option1)
        command
        exit
        ;;
    option1)
        command
        exit
        ;;
    *)
        command
        exit
        ;;
esac

注意：

case需要一个esac（就是case反过来）作为结束标记，每个case分支用右圆括号，用两个分号表示break.
*) 相当于其他语言中的default；除了*)模式，各个分支中;;是必须的，;;相当于其他语言中的break；

示例：

#!/bin/bash
read -p "Please input a number: " n
if [ -z "$n" ]
then
    echo "Please input a number."
    exit 1
fi

n1=`echo $n|sed 's/[0-9]//g'`
if [ -n "$n1" ]
then
    echo "Please input a number."
    exit 1
fi

if [ $n -lt 60 ] && [ $n -ge 0 ]
then
    tag=1
elif [ $n -ge 60 ] && [ $n -lt 80 ]
then
    tag=2
elif [ $n -ge 80 ]  && [ $n -lt 90 ]
then
    tag=3
elif [ $n -ge 90 ] && [ $n -le 100 ]
then
    tag=4
else
    tag=0
fi

case $tag in
    1)
    echo "not ok"
        ;;
    2)
        echo "ok"
        ;;
    3)
        echo "ook"
        ;;
    4)
        echo "oook"
        ;;
    *)
        echo "The number range is 0-100."
        ;;
esac

执行效果

[root@local-linux01 sbin]# bash !$
bash case01.sh
Please input a number: 1
not ok

执行过程

[root@local-linux01 sbin]# bash -x !$
bash -x case01.sh
+ read -p 'Please input a number: ' n
Please input a number: 4
+ '[' -z 4 ']'
++ echo 4
++ sed 's/[0-9]//g'
+ n1=
+ '[' -n '' ']'
+ '[' 4 -lt 60 ']'
+ '[' 4 -ge 0 ']'
+ tag=1
+ case $tag in
+ echo 'not ok'
not ok

shell循环

跟python其他的高级语言类似，shell脚本也有for循环、while循环，以及break、continue。

for循环

格式：

1
2
3

for 变量名 in 循环条件；do
    command
done

示例1：

#!/bin/bash
for i in `seq 1 100 `
do 
   echo $i
done

示例2:累加计算

#!/bin/bash
sum=0
for i in `seq 1 100`
do 
   echo "$sum + $i"
   sum=$[$sum+$i]
   echo $sum
done

示例3：遍历文件夹

#!/bin/bash
cd /etc/
for a in ls /etc/
do
    if [ -d $a ]
    then
        echo $a
        ls $a
    fi
done

while循环

while循环相当于一种特殊的for循环，当满足条件时，会一直执行，直到不再满足条件为止。

格式：

while condition
do
	command
done

如果将condition改为布尔值true，就会变成无限循环，一直执行下去。格式可以写成一下三种形式：

while :
do
	command
done

或者

while true
do
	command
done

或者

1	for (( ; ; ))

示例1：

#!/bin/bash
while true
do
    load=`w|head -1|awk -F 'load average: ' '{print $2}'|cut -d. -f1`
    if [ $load -gt 10 ]
    then
        /usr/local/sbin/mail.py xxx@qq.com "load high" "$load"
    fi
    sleep 30
done

Samples2:在循环过程中需要人为的输入一个数字

#!/bin/bash
while :
do
    read -p "Please input a number: " n
    if [ -z "$n" ]
    then
        echo "you need input sth."
        continue
    fi
    n1=`echo $n|sed 's/[0-9]//g'`
    if [ ! -z "$n1" ]
    then
        echo "you just only input numbers."
        continue
    fi
    break
done

break跳出循环

适用场景：将判断和循环结合起来，符合某些条件时break中断循环。注：break只会影响本次循环，在有多重循环嵌套的情况，break只会影响本层级的循环，它的上层循环不受影响。

samples:

#!/bin/bash
for i in `seq 1 5`
do
    echo $i
    if [ $i -eq 3 ]
    then
        break
    fi
    echo $i
done

continue结束本次循环

忽略continue之下的代码，直接进行下一次循环

samples:

#!/bin/bash
for i in `seq 1 5`
do
    echo $i
    if [ $i -eq 3 ]
    then
        continue
    fi
    echo $i
done

exit退出整个脚本

跟break不同之处，在于使用exit语句，会直接退出整个shell脚本。

samples:

#!/bin/bash
for i in `seq 1 5`
do
  echo $i
  if [ $i -eq 3 ]
  then
      exit
  fi
  echo $i
done

注：运行exit语句，直接退出shell脚本，后面的语句都不执行。

shell中的函数

linux shell 可以用户定义函数，然后在shell脚本中可以随便调用。

用法：

第一种：

1
2
3

function function_name { 
    command 
}

第二种：

示例

samples1:定义函数打印参数

#!/bin/bash
function inp(){
    echo "The first par is $1"
    echo "The second par is $2"
    echo "The third par is $3"
    echo "the scritp name is $0"
    echo "the number of par is $#"
}

samples2:加法函数

#!/bin/bash
sum() {
    s=$[$a+$b]
    echo $s
}

samples3:显示IP

#!/bin/bash
ip(){
    ifconfig |grep -A1 "$1: "|awk '/inet/ {print $2}'
}

read -p "Please input the eth name: " eth
ip $eth

shell中的数组

在Shell中，用括号来表示数组，数组元素用空格符号分割开。定义数组的一般形式为：

1	array_name=(value1 value2... valuen)

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。与C语言类似，shell数组元素的下标由0开始编号。获取数组中的元素要利用下标，下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于0。

定义数组

第一种：

1	array_name=(val0 val1 val2 val3)

第二种：

array_name=(
val0
val1
val2
val3
)

第三种：也可以单独定义变量

1
2
3

array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[2]=value2

读取数组

格式为：

1	${array_name[index]}

samples:

#!/bin/sh
name=(
Zara
Qadir
Mahnaz
Ayan
Daisy
)
echo "First Index: ${name[0]}"
echo "Second Index: ${name[1]}"

执行效果

1
2
3

[root@local-linux01 sbin]# bash array01.sh
First Index: Zara
Second Index: Qadir

获取数组长度

示例：

执行效果

删除数组元素

//删除数组
unset arrayName

//删除数组元素
unset arrayName[n]

samples:

#!/bin/sh
name=(
Zara
Qadir
Mahnaz
Ayan
Daisy
)

echo ${name[*]}
echo "echo delete second name:${name[2]}"
unset name[2]
echo $"The name remains: ${name[*]}"

执行效果

[root@local-linux01 sbin]# vi array01.sh
[root@local-linux01 sbin]# bash array01.sh
Zara Qadir Mahnaz Ayan Daisy
echo delete second name:Mahnaz
The name remains: Zara Qadir Ayan Daisy

写在前面

shell脚本介绍

shell脚本结构

shell脚本执行方式

shell脚本的预备知识：date 命令

显示时间，可以设定显示格式 date + [格式]

加减操作 -d 参数

设定时间：-s 选项，

编写第一个脚本

get sum of two numbers //注释：求和

Using ‘read’ in shell scripts

This script contains $0

第三种形式：

文件目录属性判断

if特殊用法

case判断

shell循环

for循环

while循环

break跳出循环

continue结束本次循环

exit退出整个脚本

shell中的函数

用法：

示例

shell中的数组

定义数组

读取数组

获取数组长度

删除数组元素

shell脚本的预备知识：`date` 命令

显示时间，可以设定显示格式 `date + [格式]`

加减操作 `-d` 参数

设定时间：`-s` 选项，