Shell概述、编写及执行脚本、Shell变量、变量扩展知识、数值运算

1 案例1：Shell基础应用

什么是shell？

Shell是在Linux内核与用户之间的解释器程序，通常指的是bash，负责向内核翻译及传达用户/程序指令

shell的使用方式：

1.交互执行指令：人工干预，执行效率底。

2.非交互执行指令：安静地在后台执行，执行效率高，方便写脚本。

若需要临时使用另一种Shell环境，可以直接执行对应的Shell解释器程序，比如只要执行sh可以切换到sh命令行环境。

    [root@svr7 ~]# cat /etc/shells        #查看所有解释器
    [root@svr7 ~]# sh                    #切换成sh解释器
    sh-4.2# ls                        #利用sh解释器输入命令
    sh-4.2#exit                        #退出sh解释器
    [root@svr7 ~]#yum -y install ksh   #若没有ksh解释器则安装
    [root@svr7 ~]#ksh                    #进入新解释器

若希望修改用户的登录Shell，管理员可以直接通过usermod（或useradd）命令设置。比如，以下操作可将用户zhangsan的登录Shell改为/bin/ksh：

    [root@svr5 ~]# usermod -s /bin/ksh zhangsan              #执行修改操作
    [root@svr5 ~]# grep 'zhangsan' /etc/passwd
    zhangsan:x:516:516::/home/zhangsan:/bin/ksh              #修改后

快捷键与Tab键补齐

bash可实现：Tab键、快捷键、历史命令、支持别名、管道、重定向

shell脚本：提前写好可执行的语句，可以完成特定任务的文件按顺序、批量化执行

2 案例2：简单Shell脚本的设计

2.1 问题

本案例要求编写三个脚本程序，分别实现以下目标：

1. 在屏幕上输出一段文字“Hello World”
2. 能够为本机快速配好Yum仓库
3. 能够为本机快速装配好vsftpd服务

2.2 方案

一个规范的Shell脚本构成包括：

• 声明（需要的解释器）
• 注释信息（作者信息、步骤、思路、用途、变量含义等）
• 可执行语句（操作代码）

2.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：编写第一个Shell脚本，输出“Hello World”

1）根据手动任务操作编写脚本文件

    [root@svr5 ~]# vim  /opt/first.sh  
    #!/bin/bash
    echo  'Hello World' 
    [root@svr5 ~]# chmod  +x  /opt/first.sh                      #添加可执行权限

2）执行脚本，测试效果

    [root@svr5 ~]# /opt/first.sh
    Hello World

3）Shell脚本的执行方式：

方法一，作为“命令字”：指定脚本文件的路径，前提是有 x 权限

    [root@svr5 ~]# ./first.sh                            #指定相对路径
    [root@svr5 ~]# /opt/first.sh                        #指定绝对路径

方法二，作为“参数”：使用bash、sh、source、. 来加载脚本文件

    [root@svr5 ~]# bash   first.sh                        #开启子进程
    [root@svr5 ~]# sh        first.sh                        #开启子进程
    [root@svr5 ~]# source first.sh                        #不开启子进程
    [root@svr5 ~]# . first.sh                            #不开启子进程

4）再修改脚本进行测试：

    [root@svr5 ~]# vim  /opt/first.sh  
    #!/bin/bash
    echo  'Hello World' 
    exit
    [root@svr5 ~]# vim  /opt/first.sh  
    #!/bin/bash
    echo  'Hello World' 
    mkdir /opt/abc
    cd /opt/abc

步骤二：编写为本机快速配Yum仓库的Shell脚本

1）根据参考文件的内容，编写脚本内容如下：

    cp /etc/yum.repos.d/myyum.repo  /opt           #可以先备份原有yum配置文件
    [root@svr5 ~]# vim  /opt/myyum.sh
    #!/bin/bash
    rm  -rf  /etc/yum.repos.d/*.repo 
    echo  "[abc]
    name=abc
    baseurl=file:///misc/cd
    gpgcheck=0"  > /etc/yum.repos.d/abc.repo 
    [root@svr5 ~]# chmod +x /opt/myyum.sh                      #添加可执行权限

2）执行脚本，测试效果

执行配置Yum仓库的脚本：

    [root@svr5 ~]# bash /opt/myyum.sh 

检查配置结果：

    [root@svr5 ~]# ls /etc/yum.repos.d/*                          #仓库配置已建立

步骤三：编写快速装配ftp服务的Shell脚本

脚本文件如下：

    [root@svr5 ~]# vim  /opt/ftpon.sh
    #!/bin/bash
    yum  -y  install  vsftpd
    systemctl  start  vsftpd
    systemctl  enable  vsftpd

升级脚本，方法如下:

> 重定向标准输出

2> 重定向错误输出

&> 重定向所有输出

    [root@svr5 ~]# vim  /opt/ftpon.sh
    #!/bin/bash
    yum  -y  install  vsftpd  &> /dev/null                #将不需要的信息扔黑洞
    systemctl  start  vsftpd
    systemctl  enable  vsftpd

执行脚本，测试效果

执行快速装配vsftpd服务的脚本：

    [root@svr5 ~]# /opt/ftpon.sh 

?确认脚本执行结果：

    [root@svr5 ~]# rpm -q vsftpd
    [root@svr5 ~]# systemctl  status  vsftpd

3 案例3：使用Shell变量

3.1 问题

本案例要求熟悉Shell变量的使用，主要练习或验证下列内容：

1. 定义/赋值/查看变量
2. 环境/预定义/位置变量的应用

3.2 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：自定义变量

1）新建/赋值变量

新建变量test，赋值“hello world”，通过set命令可以检查变量设置：

    [root@svr5 ~]# a=10        #等号两边不能有空格，变量名称可以用数字、字母、下划线，不能以数字开头，不能用特殊符号

2）查看变量（调用变量）

通过echo $变量名 可输出变量值：

    [root@svr5 ~]# echo $a
    10

?查看变量时，若变量名称与后面要输出的字符串连在一起，则应该以{}将变量名括起来以便区分：

    [root@svr5 ~]# echo $aRMB              #无法识别变量名test
    [root@svr5 ~]# echo ${a}RMB              #使用{}可以防止与后续字符混淆
    10RMB

3）撤销自定义变量

若要撤销已有的变量，可将变量赋值为空或使用unset命令：

    [root@svr5 ~]# unset a                  #撤销变量test
    [root@svr5 ~]# echo $a                  #查看时已无结果

步骤二：使用环境变量

1）使用环境变量

当前用户的环境变量USER记录了用户名、HOME记录了家目录、SHELL记录了登录解释器、HOSTNAME记录主机名、UID是用户的id号：

[root@svr5 ~]# echo $USER $HOME $SHELL $UID
root /root /bin/bash 0
[root@svr5 ~]# echo $HOSTNAME
svr5

?环境变量PS1表示Shell环境的一级提示符，即命令行提示符（\u 用户名、\h 主机名、\W 工作目录、\$ 权限标识）：

    [root@svr5 src]# echo $PS1                  #查看默认的一级提示
    [\u@\h \W]\$
    [root@svr5 src]#PS1='hehe#'                  #修改一级提示
    hehe#                                      #更改结果
    hehe# PS1='[\u@\h \W]\$ '                  #恢复原有设置
    [root@svr5 src]# 

?环境变量PS2表示二级提示符，出现在强制换行场合：

[root@svr5 ~]# echo $PS2                      #查看默认的二级提示
>
[root@svr5 src]# cd \                     #强制换行，观察提示符效果
> /root/
[root@svr5 ~]# PS2='=> '                      #手动修改二级提示
[root@svr5 ~]# cd \                          #再次验证提示符效果
=> ~
[root@svr5 ~]# PS2='> 

可以把变量放入/etc/profile，对所有用户有效；放入~/.bash_profile，仅对指定的用户有效

使用env可查看所有环境变量，使用set可查看所有变量

步骤三：使用位置变量与预定义变量

1）创建一个测试脚本，用来展示。

    [root@svr5 ~]# vim location.sh
    #!/bin/bash
    echo $0                                        #脚本的名称
    echo $1                                        #第一个参数
    echo $2                                        #第二个参数
    echo $*                                        #所有参数
    echo $#                                        #所有参数的个数
    echo $$                                        #当前进程的进程号
    echo $?                                        #上一个程序的返回状态码
    [root@svr5 ~]# chmod +x location.sh              #添加可执行权限

2）执行脚本location.sh

    [root@svr5 ~]# ./location.sh a b c

步骤四：创建账户与修改密码的脚本

首先编写一个创建账户tom，密码123456的脚本，然后通过下列方式改进

1）编写脚本。

    [root@svr5 ~]# vim /opt/user.sh
    #!/bin/bash
    useradd $1
    echo "$2" |passwd --stdin $1 

执行脚本测试：

    [root@svr5 ~]# ./user.sh jerry  123456
    更改用户 jerry 的密码 。
    passwd： 所有的身份验证令牌已经成功更新。

4 案例4：变量的扩展应用

4.1 问题

本案例要求进一步熟悉Shell变量的赋值控制，主要练习或验证下列内容：

1. 三种引号对赋值的影响
2. 使用read命令从键盘读取变量值
3. 使用export发布全局变量

4.2 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：三种引号对变量赋值的影响

1）双引号的应用

使用双引号可以界定一个完整字符串。

    [root@svr5 ~]# xx=a b c
    -bash: b: command not found                      #未界定时赋值失败
    [root@svr5 ~]# xx="a b c"                        #界定后成功
    [root@svr5 ~]# touch aa bb                      #创建了两个文件
    [root@svr5 ~]# touch "aa bb"                    #创建了一个文件
    [root@svr5 ~]# ls                                #查看结果

2）单引号的应用

界定一个完整的字符串，并且可以实现屏蔽特殊符号的功能。

    [root@svr5 ~]# test=11
    [root@svr5 ~]# echo "$test"
    [root@svr5 ~]# echo '$test'

3）反撇号或$()的应用

使用反撇号或$()时，可以将命令执行的标准输出作为字符串存储，因此称为命令替换。

    a=date     #仅仅将四个字母赋值给a
    a=`date`    #将date执行结果赋值给a
    a=$(date)   #效果同上
    [root@svr5 ~]# tar -czf log-`date +%Y%m%d`.tar.gz /var/log

步骤二：使用read命令从键盘读取变量值

1）read基本用法

执行后从会等待并接受用户输入（无任何提示的情况），并赋值给变量str：

    [root@svr5 ~]# read str
    What's happen ?                          #随便输入一些文字，按Enter键提交
    [root@svr5 ~]# echo $str                  #查看赋值结果
    What's happen ?

为了不至于使用户不知所措、莫名其妙，推荐的做法是结合-p选项给出友好提示：

    [root@svr5 ~]# read -p "请输入一个整数：" i
    请输入一个整数：240
    [root@svr5 ~]# echo $i
    240

?结合之前的脚本

    #!/bin/bash
    read -p "请输入用户名"  u   #-p是可以定义提示信息，u相当于自
    定义变量名称，可以存储用户看到提示信息后输入的字符
    useradd $u
    read -p "请输入密码"  n
    echo "$n" | passwd --stdin $u

2）stty终端显示控制

将回显功能关闭（stty -echo），

将回显功能恢复（stty echo）。

之前脚本再次改良：

    #!/bin/bash
    read  -p  "请输入用户名"  u
    useradd  $u
    stty  -echo
    read  -p  "请输入密码"  n
    stty  echo
    echo  "$n" | passwd  --stdin  $u

步骤三：使用export发布全局变量

默认情况下，自定义的变量为局部变量，只在当前Shell环境中有效，而在子Shell环境中无法直接使用。

    [root@svr5 ~]# yy="abc"
    [root@svr5 ~]# echo $yy                        #查看yy变量的值，有值
    [root@svr5 ~]# bash                              #开启bash子进程
    [root@svr5 ~]# echo $yy                          #查看yy变量的值，无值
    [root@svr5 ~]# exit                              #返回原有Shell环境
    [root@svr5 ~]# echo $yy                        #再次查看，有值

若希望定义的变量能被子进程使用：

    [root@svr5 ~]# export yy                              #发布已定义的变量

?验证刚刚发布的全局变量：

    [root@svr5 ~]# bash                                  #进入bash子Shell环境
    [root@svr5 ~]# echo $yy                              #查看全局变量的值 .. ..

5 案例5：Shell中的数值运算

5.1 问题

本案例要求熟悉Linux Shell环境的特点，主要练习以下操作：

• 使用expr、$[ ]、let等整数运算工具：进行四则运算及求模结果
• 使用bc实现小数运算操作

5.2 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：整数运算工具

1）使用expr命令

乘法操作应采用 \* 转义，避免被作为Shell通配符；参与运算的整数值与运算操作符之间需要以空格分开，引用变量时必须加$符号。

首先随便定义变量比如X=1234，然后分别计算与78的加减乘除和求模运算结果：

    [root@svr5 ~]# X=1234                              #定义变量X
    [root@svr5 ~]# expr  $X  +  78                      #加法
    1312
    [root@svr5 ~]# expr  $X  -  78                       #减法
    1156
    [root@svr5 ~]# expr  $X  \*  78                      #乘法，操作符应添加\转义
    96252
    [root@svr5 ~]# expr  $X  /  78                      #除法，仅保留整除结果
    15
    [root@svr5 ~]# expr  $X  %  78                     #求模
    64

2）使用$[]或$(())表达式

乘法操作*无需转义，运算符两侧可以无空格；引用变量可省略 $ 符号；计算结果替换表达式本身，可结合echo命令输出。

同样对于变量X=1234，分别计算与78的加减乘除和求模运算结果：

    [root@svr5 ~]# X=1234   
    [root@svr5 ~]# echo $[X+78]
    1312
    [root@svr5 ~]# echo $[X-78]
    1156
    [root@svr5 ~]# echo $[X*78]
    96252
    [root@svr5 ~]# echo $[X/78]
    15
    [root@svr5 ~]# echo $[X%78]
    64

3）使用let命令

expr或$[]、$(())方式只进行运算，并不会改变变量的值；而let命令可以直接对变量值做运算再保存新的值。

    常规写法         主流写法
    let a=a+1       let a++         #变量a加1
    let a=a-1           let a--          #变量a减1
    let a=a+10      let a+=10       #变量a加10
    let a=a-10      let a-=10        #变量a减10
    let a=a*2       let a*=2         #变量a乘以2
    let a=a/2       let a/=2        #变量a除以2
    let a=a%3       let a%=3        #变量a除以3取余数

步骤二：小数运算工具

1）bc交互式运算

先执行bc命令进入交互环境，然后再输入需要计算的表达式。

    [root@svr5 ~]# bc 

2）bc非交互式运算

将需要运算的表达式通过管道操作交给bc运算。注意，小数位的长度可采用scale=N限制。

    [root@svr5 ~]#echo "1.1+1" | bc
    [root@svr5 ~]#echo "10/3" | bc
    [root@svr5 ~]#echo "scale=2;10/3" | bc      #scale可以定义结果是小数点后多少位