第十二章 Shell Scripts
1.0）、什么是shell scripts?
script 是“脚本、剧本”的意思。整句话是说， shell script 是针对 shell 所写的“剧本！”
shell script 是利用 shell 的功能所写的一个“程序 （program）”，这个程序是使用纯文本文件，将一些 shell 的语法与指令（含外部指令）写在里面， 搭配正则表达式、管线命令与数据流重导向等功能，以达到我们所想要的处理目的。
就像是早期 DOS 年代的批处理文件 （.bat） ，最简单的功能就是将许多指令汇整写在一起，不需要编译即可执行。
1.1）、shell scripts优点
l 自动化管理的重要依据
l 追踪与管理系统的重要工作
l 简单入侵侦测功能
l 连续指令单一化
l 简易的数据处理
l 跨平台支持与学习历程较短
2.0）、第一支script 的撰写与执行
注意事项：
1. 指令的执行是从上而下、从左而右的分析与执行；
2. 指令的下达就如同第四章内提到的： 指令、选项与参数间的多个空白都会被忽略掉；
3. 空白行也将被忽略掉，并且 [tab] 按键所推开的空白同样视为空白键；
4. 如果读取到一个 Enter 符号 （CR） ，就尝试开始执行该行 （或该串） 命令；
5. 至于如果一行的内容太多，则可以使用“ \[Enter] ”来延伸至下一行；
6. “ # ”可做为注解！任何加在 # 后面的数据将全部被视为注解文字而被忽略！
假设shell.sh文件在/home/dmtsai/目录下，那么执行sh文件方式：
l 直接指令下达：shell.sh 文件必须要具备可读与可执行 （rx） 的权限，然后：
- 绝对路径：使用 /home/dmtsai/<filename>.sh 来下达指令；
- 相对路径：假设工作目录在 /home/dmtsai/ ，则使用 ./shell.sh 来执行；
- 变量“PATH”功能：将 shell.sh 放在 PATH 指定的目录内，例如： “ ~/bin/ ”。
l 以bash程序来执行：通过“bash <filename>.sh”或者“sh <filename>.sh”
解析：
因为 /bin/sh 其实就是 /bin/bash （链接文件），使用 sh shell.sh 亦即告诉系统，我想要直接以bash 的功能来执行 shell.sh 这个文件内的相关指令的意思，
【第一支script】
[dmtsai@study ~]$ mkdir bin; cd bin
[dmtsai@study bin]$ vim hello.sh
#!/bin/bash
# Program:
# This program shows "Hello World!" in your screen.
# History:
# 2015/07/16 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
echo -e "Hello World! \a \n"
exit 0
注解：
1、第一行 #!/bin/bash 在宣告这个 script 使用的 shell 名称；
2、整个 script 当中，除了第一行的“ #! ”是用来宣告 shell 的之外，其他的 # 都是“注解”用途；
3、主要环境变量的宣告PATH；
4、主要程序部分，就是echo那一行；
5、执行成果告知：讨论一个指令的执行成功与否，可以使用 $? 这个变量来观察（如接着使用echo $? 即可查询命令是否执行成功），在srcipt中我们也可以利用 exit 这个指令来让程序中断，并且回传一个数值给系统，如exit n（n是一个数字）。
2.1）、简单的数值运算：+，-，*，、，%
运算时，可使用：echo $(( 运算内容 ))
小数点：| bc，是“basic calculator”的缩写。
计算PI值：
[dmtsai@study bin]$ vim cal_pi.sh
#!/bin/bash
# Program:
# User input a scale number to calculate pi number.
# History:
# 2015/07/16 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
echo -e "This program will calculate pi value. \n"
echo -e "You should input a float number to calculate pi value.\n"
read -p "The scale number （10~10000） ? " checking
num=${checking:-"10"} # 开始判断有否有输入数值
echo -e "Starting calcuate pi value. Be patient."
time echo "scale=${num}; 4*a（1）" | bc -lq
注释：
tan 45° =1; 45°也可以写作 π/4,四分之派。所以arctan 1（echo中的a(1)）的值也就是π/4，乘以4当然就是π的值。
2.2）、script的执行方式差异（source, sh script, ./script）
l 利用直接执行的方式来执行 script
当子程序完成后，在子程序内的各项变量或动作将会结束而不会传回到父程序中。
意思就是：当你使用直接执行的方法来处理时，系统会给予一支新的 bash 让我们来执行 showname.sh 里面的指令，因此你的 firstname, lastname 等变量其实是在下图中的子程序 bash 内执行的。 当 showname.sh 执行完毕后，子程序 bash 内的所有数据便被移除，因此上表的练习中，在父程序下面 echo ${firstname} 时， 就看不到任何东西了。类似于局部变量。
l 利用 source 来执行脚本：在父程序中执行
showname.sh 会在父程序中执行的，因此各项动作都会在原本的 bash 内生效。
2.3）、善用判断（test, &&, ||, []）
l test, &&, ||
例子：检查 /dmtsai 是否存在时，使用：
[dmtsai@study ~]$ test -e /dmtsai && echo "exist" || echo "Not exist"
Not exist <==结果显示不存在啊！
l []：中括号
作为判断式时，必须要注意中括号的两端需要有空白字符来分隔。
注意：
- 在中括号 [] 内的每个元件都需要有空白键来分隔；
- 在中括号内的变量，最好都以双引号括号起来；
- 在中括号内的常数，最好都以单或双引号括号起来。
如：判断两个字符串是否相等：
[dmtsai@study ~]$ name="VBird Tsai"
[dmtsai@study ~]$ [ ${name} == "VBird" ]
bash: [: too many arguments
原因就是${name}没有用双引号扩住。
所以上面解析式会变成：[ VBird Tsai == "VBird" ]
但是我们期望的是[ "VBird Tsai" == "VBird" ]，所以就需要加上引号了。
另：中括号比较常用在条件判断式 if ..... then ..... fi 的情况中。
【案例：提示输入交互判断】
[dmtsai@study bin]$ vim ans_yn.sh
#!/bin/bash
# Program:
# This program shows the user's choice
# History:
# 2015/07/16 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
read -p "Please input （Y/N）: " yn
[ "${yn}" == "Y" -o "${yn}" == "y" ] && echo "OK, continue" && exit 0
[ "${yn}" == "N" -o "${yn}" == "n" ] && echo "Oh, interrupt!" && exit 0
echo "I don't know what your choice is" && exit 0
注解：
1、由于输入正确 （Yes） 的方法有大小写之分，不论输入大写 Y 或小写 y 都是可以的，此时判断式内就得要有两个判断才行！
2、这里使用 -o （或） 链接两个判断。不能用“||”。
l Shell Script 的默认变量（$0, $1...）
read 功能的问题是你得要手动由键盘输入一些判断式。
通过指令后面接参数， 那么一个指令就能够处理完毕而不需要手动再次输入一些变量行为。
/path/to/scriptname opt1 opt2 opt3 opt4
$0 $1 $2 $3 $4
- $# ：代表后接的参数“个数”，以上表为例这里显示为“ 4 ”；
- $@ ：代表“ "$1" "$2" "$3" "$4" ”之意，每个变量是独立的（用双引号括起来）；
- $* ：代表“ "$1c$2c$3c$4" ”，其中 c 为分隔字符，默认为空白键， 所以本例中代表“ "$1 $2 $3 $4" ”之意。
2.4）、条件判断式（if...then, case...esac, function）
l if...then
if [ 条件判断式 ]; then
当条件判断式成立时，可以进行的指令工作内容；
fi <==将 if 反过来写，就成为 fi 啦！结束 if 之意！
&& 代表 AND ；
|| 代表 or ；
所以：
[ "${yn}" == "Y" -o "${yn}" == "y" ]
上式可替换为
[ "${yn}" == "Y" ] || [ "${yn}" == "y" ]
多重判断：
# 多个条件判断 （if ... elif ... elif ... else） 分多种不同情况执行
if [ 条件判断式一 ]; then <==【if和[之间有空格】
当条件判断式一成立时，可以进行的指令工作内容；
elif [ 条件判断式二 ]; then
当条件判断式二成立时，可以进行的指令工作内容；
else
当条件判断式一与二均不成立时，可以进行的指令工作内容；
fi
l case...esac
[dmtsai@study bin]$ vim hello-3.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Show "Hello" from $1.... by using case .... esac
# History:
# 2015/07/16 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
case ${1} in
"hello"）
echo "Hello, how are you ?"
;;
""）
echo "You MUST input parameters, ex> {${0} someword}"
;;
*） # 其实就相当于万用字符，0~无穷多个任意字符之意！
echo "Usage ${0} {hello}"
;;
esac
l function
[dmtsai@study bin]$ vim show123-3.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Use function to repeat information.
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
function printit（）{
echo "Your choice is ${1}" # 这个 $1 必须要参考下面指令的下达
}
echo "This program will print your selection !"
case ${1} in
"one"）
printit 1 # 请注意， printit 指令后面还有接参数！
;;
"two"）
printit 2
;;
"three"）
printit 3
;;
*）
echo "Usage ${0} {one|two|three}"
;;
esac
输入“ sh show123-3.sh one ”就会出现“ Your choice is 1 ”，“ printit 1 ”中那个 1 就会成为 function 当中的 $1 。
function 也是拥有内置变量的～他的内置变量与 shell script 很类似， 函数名称代表示 $0 ，而后续接的变量也是以 $1, $2... 来取代。
特别注意的是，“ function fname（） { 程序段 } ”内的 $0, $1... 等等与 shell script 的 $0 是不同的。
l 常见的port与网络服务关系：
80: WWW
22: ssh
21: ftp
25: mail
111: RPC（远端程序调用）
631: CUPS（打印服务功能）
2.5）、循环（loop）
循环可以不断的执行某个程序段落，直到使用者设置的条件达成为止。
循环又分为不定循环和固定循环。
l 不定循环:while do done, until do done
- while do done
while [ condition ] <==中括号内的状态就是判断式【while和[之间有空格】
do <==do 是循环的开始！
程序段落
done <==done 是循环的结束
例子：
[dmtsai@study bin]$ vim yes_to_stop.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Repeat question until user input correct answer.
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
while [ "${yn}" != "yes" -a "${yn}" != "YES" ]
do
read -p "Please input yes/YES to stop this program: " yn
done
echo "OK! you input the correct answer."
- until do done
接上述例子：
[dmtsai@study bin]$ vim yes_to_stop-2.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Repeat question until user input correct answer.
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
until [ "${yn}" == "yes" -o "${yn}" == "YES" ]
do
read -p "Please input yes/YES to stop this program: " yn
done
echo "OK! you input the correct answer."
注：-a 表示且的意思，-o 表示或的意思。
【举例：计算1--100的和】
[dmtsai@study bin]$ vim cal_1_100.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Repeat question until user input correct answer.
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH echo "this program is to calculate from 1 to 100."
read -p "Now do u want to start(y/n)?" yn
sum=0;
if [ "${yn}" == "y" -o "${yn}" == "Y" ]; then
i=0;
while [ "${i}" -le "100" ] # 可换成for i in $(seq 1 100)
do
echo " i = ${i} "
sum=$(( $sum+$i ))
i=$(( $i+1 ))
done
echo "1+2+...+100 = ${sum}"
elif [ "${yn}" == "n" -o "${yn}" == "N" ]; then
echo "U dont want to calculate,if u want, plz retry and input y."
else
echo "I dont your choose."
fi
exit 0
上述中的while [...]这一行还可以换成for i in $(seq 1 100)
seq表示连续的。其缩写为{1..100} 来取代 $（seq 1 100）
l 固定循环for...do...done
for的用法有两种：
- 第一种：
for var in con1 con2 con3 ...
do
程序段
done
注：
1. 第一次循环时， $var 的内容为 con1 ；
2. 第二次循环时， $var 的内容为 con2 ；
3. 第三次循环时， $var 的内容为 con3 ；
依次循环。
- 第二种：
for(( 初始值; 限制值; 执行步阶)) <==【for和（之间可以有空格，也可没有】
do
程序段
done
1.初始值：某个变量在循环当中的起始值，直接以类似 i=1 设置好；
2.限制值：当变量的值在这个限制值的范围内，就继续进行循环。例如 i<=100；
3.执行步阶：每作一次循环时，变量的变化量。例如 i=i+1，亦可写成i++。
除了使用大小等于符号之外，还有如下符号表示：
|
-eq |
等于 |
|
-ne |
不等于 |
|
-gt |
大于 |
|
-lt |
小于 |
|
-ge |
大于等于 |
|
-le |
小于等于 |
注意：
语法问题：
if [ 条件判断式一 ]; then <==【if和[之间必须有空格】
while [ condition ] <==中括号内的状态就是判断式【while和[之间必须有空格】
for(( 初始值; 限制值; 执行步阶)) <==【for和（之间可以有空格，也可没有】
3.0）、追踪（debug）
debug
[dmtsai@study ~]$ sh [-nvx] scripts.sh
选项与参数：
-n ：不要执行 script，仅查询语法的问题；
-v ：再执行 sccript 前，先将 scripts 的内容输出到屏幕上；
-x ：将使用到的 script 内容显示到屏幕上，这是很有用的参数！
范例一：测试 dir_perm.sh 有无语法的问题？
[dmtsai@study ~]$ sh -n dir_perm.sh
# 若语法没有问题，则不会显示任何信息！
范例二：将 show_animal.sh 的执行过程全部列出来～
[dmtsai@study ~]$ sh -x show_animal.sh
+ PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:/root/bin
+ export PATH
+ for animal in dog cat elephant
+ echo 'There are dogs.... '
There are dogs....
+ for animal in dog cat elephant
+ echo 'There are cats.... '
There are cats....
+ for animal in dog cat elephant
+ echo 'There are elephants.... '
There are elephants....
【重点回顾】
- shell script 是利用 shell 的功能所写的一个“程序 （program）”，这个程序是使用纯文本文件，将一些 shell 的语法与指令（含外部指令）写在里面， 搭配正则表达式、管线命令与数据流重导向等功能，以达到我们所想要的处理目的；
- shell script 用在系统管理上面是很好的一项工具，但是用在处理大量数值运算上， 就不够好了，因为 Shell scripts 的速度较慢，且使用的CPU 资源较多，造成主机资源的分配不良；
- 在 Shell script 的文件中，指令的执行是从上而下、从左而右的分析与执行；
- shell script 的执行，至少需要有 r 的权限，若需要直接指令下达，则需要拥有 r 与 x 的权限；
- 良好的程序撰写习惯中，第一行要宣告 shell （#!/bin/bash） ，第二行以后则宣告程序用途、版本、作者等；
- 对谈式脚本可用 read 指令达成；
- 要创建每次执行脚本都有不同结果的数据，可使用 date 指令利用日期达成；
- script 的执行若以 source 来执行时，代表在父程序的 bash 内执行之意！
- 若需要进行判断式，可使用 test 或中括号 （ [] ） 来处理；
- 在 script 内，$0, $1, $2..., $@ 是有特殊意义的！
- 条件判断式可使用 if...then 来判断，若是固定变量内容的情况下，可使用 case $var in ... esac 来处理；
- 循环主要分为不定循环 （while, until） 以及固定循环 （for） ，配合 do, done 来达成所需任务！
- 我们可使用 sh -x script.sh 来进行程序的 debug。
Over...