Linux Shell编程

# Linux Shell编程

# 为什么要学习Shell编程

Linux运维工程师在进行服务器集群管理时，需要编写Shell程序来进行服务器管理。
对于JavaEE和 Python程序员来说，工作的需要，你的老大会要求你编写一些 Shell脚本进行程序或者是服务器的维护，比如编写一个定时备份数据库的脚本。
对于大数据程序员来说，需要编写Shell程序来管理集群

# Shell是什么

Shell是一个命令行解释器，它为用户提供了一个向Linux内核发送请求以便运行程序的界面系统级程序，用户可以用Shell来启动、挂起、停止甚至是编写一些程序。看一个示意图

# Shell脚本的执行方式

# 脚本格式要求

脚本以#!/bin/bash开头
脚本需要有可执行权限

# 编写第一个Shell脚本

需求说明:创建一个Shell脚本，输出hello world!

vim hello.sh

#!/bin/bash

echo "hello,world~"

# 脚本的常用执行方式

方式一(输入脚本的绝对路径或相对路径)

说明:首先要赋予helloworld.sh脚本的+x权限，再执行脚本

比如: ./hello.sh 或者使用绝对路径 /root/shcode/hello.sh
方式二(sh+脚本)

说明:不用赋予脚本+x权限，直接执行即可

比如: sh hello.sh 也可以使用绝对路径

# Shell的变量

# Shell变量介绍

Linux Shell中的变量分为，系统变量和用户自定义变量。
系统变量: $、、$ SHELL、$USER等等，比如:echo $HOME等等..
显示当前shell中所有变量: set

# Shell变量的定义

基本语法
1. 定义变量:变量名=值(注意中间不能有空格)
2. 撤销变量:unset 变量
3. 静态变量:readonly 变量，注意:不能unset
快速入门

案例1:定义变量A

案例2:撤销变量A

案例3:声明静态的变量B=2,不能unset

案例4:可把变量提升为全局环境变量，可供其他shell程序使用(后面介绍)
定义变量的规则
1. 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。5A=200(×)
2. 等号两侧不能有空格
3. 变量名称一般习惯为大写，这是一个规范，我们遵守即可

将命令的返回值赋给变量

A='date'反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量A
A=$(date)等价于反引号

#!/bin/bash
# 案例1：定义变量A
A=100
#输出变量需要加上$
echo  A=$A
echo "A=$A"o
# 案例2：撤销变量A
unset A
echo "A=$A"
# 案例3: 声明静态的变量B=2,不能unset
readonly B=2
echo "B=$B"
#将指令返回的结果赋给变量
C=`date`
D=$(date)
echo "C=$C"
echo "D=$D"
# 使用环境变量 TOMCAT_HOME
echo "tomcat_home=$TOMCAT_HOME"

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# 设置环境变量

# 基本语法

export 变量名=变量值 (功能描述:将shell变量输出为环境变量/全局变量)
source 配置文件 (功能描述:让修改后的配置信息自己生效)
echo $变量名 (功能描述:查询环境变量的值)

# 快速入门

在/etc/profile文件中定义TOMCAT_HOME环境变量
查看环境变量TOMCAT_HOME的值
在另外一个shell程序中使用TOMCAT_HOME

注意:在输出TOMCAT_HOME环境变量前，需要让其生效

source /etc/profile

shell脚本的多行注释

:<<!

内容

# 位置参数变量

# 基本介绍

当我们执行一个shell脚本时，如果希望获取到命令行的参数信息，就可以使用到位置参数变量

比如: ./myshell.sh 100 200，这个就是一个执行shell的命令行，可以在myshell脚本中获取到参数信息

# 基本语法

$n(功能描述:n为数字，$0代表命令本身，$1- $代表第一到第九个参数，十以上的参数，十以上的参数需要用大括号包含，如$ {10})

$功能描述这个变量代表命令行中所有的参数$ *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)

$#(功能描述:这个变量代表命令行中所有参数的个数>

案例演示:编写一个shell脚本myshell.sh,在脚本中获取命令行的各个参数信息

#!/bin/bash
echo "1=$0 2= $1 3=$2"
echo "所以的参数$*"
echo "$@"
echo "参数的个数=$#"

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# 预定义变量

# 基本介绍

就是shell设计者事先已经定义好的变量，可以直接在 shell脚本中使用

# 基本语法

$$(功能描述:当前进程的进程号(PID) )
$!(功能描述:后台运行的最后一个进程的进程号(PID))
$?(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。)

案例演示:在一个shell脚本中简单使用一下预定义变量preVar.sh

#!/bin/bash
echo "当前执行的进程id=$$"
#以后台的方式运行一个脚本，并获取他的进程号
/root/shcode/myshell.sh &
echo "最后一个后台方式运行的子进程id=$!"
echo "执行的结果是$?"

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# 运算符

# 基本介绍

学习如何在shell中进行各种运算操作

# 基本语法

“ $运算式或$ [运算式]"或者expr m+ n //expression表达式
注意expr运算符间要有空格,如果希望将expr的结果赋给某个变量，使用` `
` expr m - n`
expr \*,/ ,% 乘，除，取余

案例演示:

#!/bin/bash
# 案例1:计算(2+3)*4的值
RES1=$(((2+3)*4))
echo "RES1=$RES1"
#使用第二种方式
RES2=$[(2+3)*4]
echo "RES2=$RES2"
# 第三种写法
TEMP=`expr 2 + 3`
RES3=`expr $TEMP \* 4`
echo "temp=$TEMP"
echo "RES3=$RES3"
# 案例2：请求出命令行的两个参数[整数]的和 20 50
SUM=$[$1+$2]
echo "SUM=$SUM"

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# 条件语句

# 判断语句

基本语法

[ condition ] (注意:condition前后要有空格)

# 非空返回true,可使用$?验证(0为true,>1为false)
判断语句

常用判断条件
1. = 字符串比较
2. 两个整数的比较
  
  -lt 小于
  
  -le 小于等于 little equal
  
  -eq 等于
  
  -gt 大于
  
  -ge 大于等于
  
  ne 不等于
3. 按照文件权限进行判断
  
  -r 有读的权限
  
  -w 有写的权限
  
  -x 有执行的权限
4. 按照文件类型进行判断
  
  -f 文件存在并且是一个文件
  
  -e 文件存在
  
  -d 文件存在并是一个目录
- 应用实例
```
#!/bin/bash
#案例1:"ok"是否等于"ok"
#判断语句：使用=
if [ "ok" = "ok" ]
then
        echo "equal"
fi
#案例2:23是否大于等于22
#判断语句：使用 -ge
if [ 23 -ge 22 ]
then
        echo "大于"
fi
#案例3:/root/shcode/aaa.txt 目录中的文件是否存在并且是一个文件
#判断语句:使用 -f
if [ -f /root/shcode/aaa.txt ]
then
        echo "存在"
fi
#案例
if [ frx ]
then
        echo "为真"
fi
```
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# 流程控制

# if判断

基本语法

if [ 条件判断式 ]

then

代码

fi

或者，多分支

if [ 条件判断式 ]

then

代码

elif [ 条件判断式 ]

then

代码

fi
注意事项

[ 条件判断式 ]，中括号和条件判断式之间必须有空格
应用实例

#!/bin/bash
#案例：请编写一个shell程序，如果输入的参数，大于等于60，则输出“及格了”，如果小于60，则输出“不及格"
if [ $1 -ge 60 ]
then
        echo "及格了"
elif [ $1 -lt 60 ]
then
        echo "不及格"
fi

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# 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

;;

... 省略其它分支 ...

*）

如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序

;;

esac
应用实例:

#!/bin/bash
#案例1:当命令行参数是1时，输出"周一",是2时，就输出"周二",其他情况输出"other“
case $1 in
"1")
echo "周一"
;;
"2")
echo "周二"
;;
*)
echo "other..."
;;
esac

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# for循环

基本语法

for 变量 in 值1 值2 值3...

do

程序/代码

done
基本语法2

for(( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))

do

程序/代码

done
应用实例

#!/bin/bash
# 案例1：打印命令输入的参数[这里可以看出$* 和 $@ 的区别]
# 注意$*是把输入的参数，当做一个整体，所以，只会输出一句
for i in "$*"
do
        echo "num is $i"
done
# 使用$@ 来获取输入的参数，注意 ，这时是分别对待，所以有几个参数，>就输出几句
echo "========================================"
for j in "$@"
do
        echo "num is $i"
done

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#!/bin/bash
#案例1:从1加到100的值输出显示,把100做成变量
# 定义一个变量 SUM
SUM=0
for(( i=1; i<=$1; i++ ))
do
#写上你的业务代码
        SUM=$[$SUM+$i]
done
echo "SUM=$SUM"

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# while循环

基本语法

while [ 条件判断式 ]

do

程序/代码

done

注意:while和中括号有空格，条件判断式和中括号也有空格
应用实例

#!/bin/bash
#案例1：从命令行输入一个数n,统计从1+...+n的值是多少
SUM=0
i=0
while [ $i -le $1 ]
do
        SUM=$[$SUM+$i]
        #i自增
        i=$[$i+1]
done
echo "执行结果=$SUM"

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# 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),如果没有在指定的时间内输入，就不再等待了
参数

变量:指定读取值的变量名

# 应用实例

#!/bin/bash
#案例1:读取控制台输入一个NUM1值
read -p "请输入一个数NUM1=" NUM1
echo "你输入的NUM1=$NUM1"
#案例2:读取控制台输入一个NUM2值，在10秒内输入
read -t 10 -p "请输入一个数NUM2=" NUM2
echo "你输入的NUM2=$NUM2"

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# 函数

# 函数介绍

shell编程和其它编程语言一样，有系统函数，也可以自定义函数。系统函数中，我们这里就介绍两个。

# 系统函数

basename 基本语法

功能:返回完整路径最后/的部分，常用于获取文件名

basename [pathname] [suffix]

basename [string] [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)
选项

suffix 为后缀，如果suffix被指定了，basename会将pathname或string中的suffix去掉.
应用实例

案例1:请返回/home/aaa/test.txt的"test.txt”部分

basename /homelaaa/test.txt

案例2:请返回/home/aaa/test.txt的"test”部分

basename /homelaaa/test.txt .txt
dirname 基本语法

功能:返回完整路径最后/的前面的部分,常用于返回路径部分

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))
应用实例

案例1:请返回/home/aaa/test.txt的/home/aaa

dirmame /home/aaa/test.txt

# 自定义函数

基本语法

[ function ] funname[()] {

Action;

[return int;]

}

调用直接写函数名:funname [值]
应用实例
```
#!/bin/bash
#案例1:计算输入两个参数的和(动态的获取),getSum
#定义函数 getSum
function getSum(){
        SUM=$[$n1+$n2]
        echo "和是=$SUM"
}
#输入两个值
read -p "请输入一个数n1=" n1
read -p "请输入一个数n2=" n2
# 调用自定义函数
getSum $n1 $n2
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# Shell编程综合案例

# 需求分析
1. 每天凌晨2:30备份数据库frx01到/data/backup/db
2. 备份开始和备份结束能够给出相应的提示信息
3. 备份后的文件要求以备份时间为文件名，并打包成.tar.gz 的形式，比如:2021-03-12_230201.tar .gz
4. 在备份的同时，检查是否有10天前备份的数据库文件，如果有就将其删除。
5. 画一个思路分析图

#!/bin/bash
#备份目录
BACKUP=/data/backup/db
#当前时间
DATETIME=$(date +%Y-%m-%d_%H%M%S)
echo "$DATETIME"
# 数据库的地址
HOST=localhost
#数据库的用户名
DB_USER=root
#数据库密码
DB_PW=frx01123
#备份的数据库名
DATABASE=frx01
#创建备份目录,如果BACKUP不存在，就创建
[ ! -d "${BACKUP}/${DATETIME}" ] && mkdir -p "${BACKUP}/${DATETIME}"
#备份数据库
mysqldump -u${DB_USER} -p${DB_PW} --host=${HOST} -q -R --databases ${DATABASE} | gzip > ${BACKUP}/${DATETIME}/$DATETIME.sql.gz
#将文件处理成 tar,gz
cd ${BACKUP}
tar -zcvf $DATETIME.tar.gz ${DATETIME}
# 删除对应的备份目录
rm -rf ${BACKUP}/${DATETIME}
#删除10天前的备份文件
find ${BACKUP} -atime +10 -name "*.tar.gz" -exec rm -rf {} \;
echo "备份数据库${DATABASE} 成功~"

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crontab -e

30 2 * * * /usr/sbin/mysql_db_backup.sh

完成!

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#Linux

上次更新: 2024年3月20日

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# Shell变量的定义

# 设置环境变量

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# 基本语法

# 预定义变量

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# 运算符

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# 判断语句

# 流程控制

# if判断

# case语句

# for循环

# while循环

# read读取控制台输入

# 基本语法

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# 函数

# 函数介绍

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