一、Shell脚本编程规范

1.1 Shell脚本概述

Shell脚本的概念

将要执行的命令按顺序保存到一个文件文本
给该文件可执行权限，便可运行
可结合各种shell控制语句以完成更复杂的操作

shell脚本应用场景

重复性操作
批量事务处理
自动化运维
服务运行状态监控
定时任务执行
…

1.2 Shell的作用

命令解释器，“翻译官”

介于系统内核与用户之间，负责解释命令行

shell和内核打交道，而内核和硬件打交道

用户的登录shell

登录后默认使用的shell程序，一般为/bin/bash
不同shell的内部指令，运行环境等会有所区别

[root@localhost ~]# cat /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash      '默认使用的shell程序'
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
/bin/tcsh
/bin/csh

可以使用type 指令看某一条指令是系统内部还是外部指令

[root@localhost ~]# type cd
cd 是 shell 内嵌
[root@localhost ~]# type mkdir
mkdir 是 /usr/bin/mkdir
[root@localhost ~]# type vim
vim 是 /usr/bin/vim

1.3 编写第一个shell脚本

编写脚本代码

使用vim文本编辑器
每行一条Linux命令，按执行顺序依次编写
脚本后缀为.sh

[root@localhost ~]# cd /opt
[root@localhost opt]# ls
rh
[root@localhost opt]# vim first.sh
#!/bin/bash
cd /boot
pwd
ls -lh vm*
[root@localhost opt]# ls
first.sh  rh

赋予可执行权限

使脚本具有可执行权限

[root@localhost opt]# chmod +x first.sh

执行脚本文件（四种方法）

方法一：脚本文件路径（绝对路径与相对路径）

[root@localhost opt]# ./first.sh  '必须要有执行x权限'
-bash: ./first.sh: 权限不够
[root@localhost opt]# chmod +x first.sh 
[root@localhost opt]# ./first.sh 
/boot
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.4M 7月  15 08:58 vmlinuz-0-rescue-2b6fbd13a0aa4a4a93e621c9c394b563
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.4M 11月  9 2018 vmlinuz-3.10.0-957.el7.x86_64

方法二：sh脚本文件路径

[root@localhost opt]# sh first.sh  
/boot
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.4M 7月  15 08:58 vmlinuz-0-rescue-2b6fbd13a0aa4a4a93e621c9c394b563
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.4M 11月  9 2018 vmlinuz-3.10.0-957.el7.x86_64

方法三：source脚本文件路径

[root@localhost opt]# source first.sh   '会自动切换到目标文件夹'
/boot
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.4M 7月  15 08:58 vmlinuz-0-rescue-2b6fbd13a0aa4a4a93e621c9c394b563
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.4M 11月  9 2018 vmlinuz-3.10.0-957.el7.x86_64
[root@localhost boot]# cd -
/opt

方法四：点空格脚本文件路径

[root@localhost opt]# . first.sh   '会自动切换到目标文件夹,相当于source'
/boot
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.4M 7月  15 08:58 vmlinuz-0-rescue-2b6fbd13a0aa4a4a93e621c9c394b563
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.4M 11月  9 2018 vmlinuz-3.10.0-957.el7.x86_64
[root@localhost boot]# cd -
/opt

执行脚本文件（四种方法）的总结

source与sh和.空格执行脚本，涉及到切换路径时，source和.空格会切换路径，但sh不会切换路径
./类似于sh，不切换路径
没有权限时，四种方式，.空格 sh和source可以执行，./不可以执行。有权限时，四个都可以执行

更完善的脚本构成

脚本声明
注释信息
可执行语句

[root@localhost opt]# vim first.sh  '输出友好提示信息'
#!/bin/bash
cd /boot
echo "当前所在位置："
pwd
echo "以vm1为开头的文件信息："
ls -lh vm*

[root@localhost opt]# ./first.sh 
当前所在位置：
/boot
以vm1为开头的文件信息：
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.4M 7月  15 08:58 vmlinuz-0-rescue-2b6fbd13a0aa4a4a93e621c9c394b563
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.4M 11月  9 2018 vmlinuz-3.10.0-957.el7.x86_64

1.4 重定向与管道操作

交互式硬件设备

标准输入：从该设备接收用户输入的数据
标准输出：通过该设备向用户输出数据
标准错误：通过该设备报告执行出错信息

类型	设备文件	文件描述编号	默认设备
标准输入	/dev/stdin	0	键盘
标准输出	/dev/stdout	1	显示器
标准错误输出	/dev/stderr	2	显示器

重定向操作

类型	操作符	用途
重定向输入	<	从指定的文件读取数据，而不是从键盘输入
重定向输出	>	将输出结果保存到指定的文件（覆盖原有内容）
重定向输出	>>	将输出结果追加到指定的文件
标准错误输出	2>	将错误信息保存到指定的文件（覆盖原有内容）
标准错误输出	2>>	将错误信息追加到指定的文件中
混合输出	&>	将标准输出，标准错误的内容保存到同一个文件中

[root@localhost opt]# ls
first.sh  rh
[root@localhost opt]# cat abc.txt 2> error.txt
[root@localhost opt]# vim error.txt
cat: abc.txt: 没有那个文件或目录
[root@localhost opt]# cat abc.txt     '如果不加重定向符号就会输出这个'
cat: abc.txt: 没有那个文件或目录
[root@localhost opt]# cat abc.txt > error02.txt     '不加2输出这个，错误信息写不进去'
cat: abc.txt: 没有那个文件或目录
[root@localhost opt]# ls
error02.txt  error.txt  first.sh  rh
[root@localhost opt]# vim error02.txt     
'##空的'

[root@localhost opt]# grep “bash$” /etc/passwd &> user.txt
[root@localhost opt]# cat user.txt
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
yang:x:1000:1000:yang:/home/yang:/bin/bash


[root@localhost opt]# cat abc.txt &> user02.txt
[root@localhost opt]# cat user02.txt
cat: abc.txt: 没有那个文件或目录

管道操作符号“|”

将左侧的命令输出结果，作为右侧命令的处理对象（前后有关系时使用）

[root@localhost opt]# grep "bash$" /etc/passwd   
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash   '以冒号分隔为多个区间'
yang:x:1000:1000:yang:/home/yang:/bin/bash

[root@localhost opt]# grep "bash$" /etc/passwd | awk -F: '{print $1,$7}'
root /bin/bash
yang /bin/bash
'awk是正则表达式三剑客之一，做的是列控制'
'-F表示分割，后面加：表示以冒号分割,也可以用空格和Tab代替,默认不加是以空格或者制表符分隔'

'例如：输出用户名和UID'
[root@localhost opt]# grep "bash$" /etc/passwd |awk -F: '{print $1,$3}'
root 0
yang 1000

'例如：输出系统已用空间的百分比'
[root@localhost opt]# df -Th
文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root xfs        17G  4.0G   14G   24% /
devtmpfs                devtmpfs  1.9G     0  1.9G    0% /dev
tmpfs                   tmpfs     1.9G     0  1.9G    0% /dev/shm
tmpfs                   tmpfs     1.9G   13M  1.9G    1% /run
tmpfs                   tmpfs     1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1               xfs      1014M  179M  836M   18% /boot
tmpfs                   tmpfs     378M   12K  378M    1% /run/user/42
tmpfs                   tmpfs     378M     0  378M    0% /run/user/0
[root@localhost opt]# df -Th | awk '{print $1,$6}'    '输出系统已用空间的百分比'
文件系统 已用%
/dev/mapper/centos-root 24%
devtmpfs 0%
tmpfs 0%
tmpfs 1%
tmpfs 0%
/dev/sda1 18%
tmpfs 1%
tmpfs 0%

awk ：大部分情况，按列读取
$1,$2:位置变量

大部分情况下

grep：过滤关键字
sed：按行读取
awk：按列读取数据

二、Shell脚本变量

自定义变量
特殊变量

2.1 shell变量的作用，类型

变量的作用

为灵活管理Linux系统提供特定参数，有两层意思
- 变量名：使用固定的名称，由系统预设或用户定义
- 变量值：能够根据用户设置，系统环境的变化而变化

变量的类型

自定义变量：由用户自己定义，修改和使用
环境变量：由系统维护，用于设置工作环境
位置变量：通过命令行给脚本程序传递参数
预定义变量：bash中内置的一类变量，不能直接修改

2.2 自定义变量

定义一个新的变量与查看变量的值

变量名以字母或下划线开头，区分大小写，建议全大写
变量名=变量值（代表将右边的值赋予左边）

查看变量的值
echo $变量名

[root@localhost ~]# echo $num1

[root@localhost ~]# num1=111
[root@localhost ~]# echo $num1
111
[root@localhost ~]# num2=222
[root@localhost ~]# echo $num1$num2
111222
[root@localhost ~]# echo $num1 $num2
111 222

'=  赋值符号'
'== 等于符号'
'调用一个变量，前面加$'
'使用echo命令可以查看变量，可同时查看多个变量值'

这只是临时存放在内存中，重启就没了，永久保存方法：
法一：保存在一个文件中，提取数据很烦
法二：数据库

赋值时使用引号

双引号：允许通过$符号引用其他变量值
单引号：禁止引用其他变量值，$视为普通字符
反撇号：命令替换，提取命令执行后的输出结果

'双引号的用法'
[root@localhost opt]# echo $num1
111
[root@localhost opt]# num3="test $num1"
[root@localhost opt]# echo $num3
test 111

'单引号的用法'
[root@localhost opt]# num3='test $num1'
[root@localhost opt]# echo $num3
test $num1

'反撇号的用法'
[root@localhost opt]# num4=`ps aux | wc -l`
[root@localhost opt]# echo $num4
230

[root@localhost opt]# num5=$(ps aux | wc -l)
[root@localhost opt]# echo $num5
230
'`命令`  或者  $(命令)  是一样的'

从键盘输入内容为变量赋值

read [-p “提示信息”] 变量名

交互指令：

-p 提示信息
-t 输入等待时间（单位默认为秒）

[root@localhost opt]# read -p "请输入一个整数：" sum
请输入一个整数：999
[root@localhost opt]# echo $sum
999

[root@localhost opt]# vim first.sh 
 #!/bin/bash
 #注释
 read -p "请输入一个数值：" num
 echo "你输入的值为：$num"
[root@localhost opt]# ./first.sh 
请输入一个数值：100
你输入的值为：100

设置变量的作用范围
格式一：export 变量名…
格式二：export 变量名=变量值…

两种格式可以混合使用

[root@localhost opt]# num=`ps aux | wc -l`
[root@localhost opt]# echo $num
230
[root@localhost opt]# bash	'设置变量作用范围'
[root@localhost opt]# echo $num
  '#####显示不出来'
[root@localhost opt]# exit	'退出变量范围'
exit
[root@localhost opt]# echo $num
230
[root@localhost opt]# export num	'使用export设置变量，导出为全局变量'
[root@localhost opt]# bash		'子程序引用全局变量'
[root@localhost opt]# echo $num		'生效'
230

整数变量的运算

expr 变量1 运算符变量2 [运算符变量3]…

常用运算符

加法运算：+
减法运算：-
乘法运算：*
除法运算：/
求模（取余）运算：%

[root@localhost opt]# exit
exit
[root@localhost opt]# expr 3+2	'错误格式，不加空格'
3+2
[root@localhost opt]# expr 3 + 2	'正确格式，加法运算'
5
[root@localhost opt]# expr 3 - 2	'正确格式，减法运算'
1	
[root@localhost opt]# expr 3 * 2	'错误格式，乘法运算'
expr: syntax error
[root@localhost opt]# expr 3 \* 2	'正确格式，乘法运算'
6
[root@localhost opt]# expr 3 / 2	'正确格式，除法运算'
1
[root@localhost opt]# expr 3 % 2	'正确格式，取余运算'
1
[root@localhost opt]# expr 32 % 21
11
[root@localhost opt]# expr 32 % 5
2
[root@localhost opt]# sum=`expr 3+3`	'错误格式，求和变量运算'
[root@localhost opt]# echo $sum
3+3
[root@localhost opt]# sum=`expr 3 + 3`	'正确格式，求和变量运算'
[root@localhost opt]# echo $sum
6

2.3 特殊的shell变量

环境变量

由系统提前创建，用来设置用户的工作环境
配置文件：/etc/profile，~/.bash_profile
- /etc/profile 系统环境变量，针对当前用户
- ~/.bash_profile 用户环境变量针对整个服务器

常见的环境变量

PWD，PATH
USER，SHELL，HOME

只读变量

用于变量值不允许被修改的情况

[root@localhost opt]# name=lalala
[root@localhost opt]# readonly name  '设为只读变量'
[root@localhost opt]# echo $name
lalala
[root@localhost opt]# name=bababa
-bash: name: 只读变量   '只读变量不可被重新赋值'
[root@localhost opt]# 
[root@localhost opt]# unset name  '只读变量不可被删除'
-bash: unset: name: 无法反设定: 只读 variable

位置变量

表示为$n，n为1-9之间的数字（脚本文件相当于$0）
位置变量只有针对脚本才能发挥作用

[root@localhost opt]# vim demo.sh 
#!/bin/bash
#This is my first shell-script
sum=0
sum=`expr $1 + $2`
echo "总和为：$sum"

[root@localhost opt]# ./demo.sh 20 30
总和为：50
[root@localhost opt]# vim demo.sh 
#!/bin/bash
#This is my first shell-script
sum=0
sum=`expr $1 + $2`
echo "总和为：$sum"
echo "执行的脚本是$0"

[root@localhost opt]# ./demo.sh 22 33
总和为：55
执行的脚本是./demo.sh
[root@localhost opt]# !vim
#!/bin/bash
#This is my first shell-script
sum=0
sum=`expr $1 + $2`
echo "总和为：$sum"
echo "执行的脚本是：$0"
echo "执行的脚本个数是：$#"		'$#：命令行中位置变量的个数'
~     
[root@localhost opt]# ./demo.sh 13 30
总和为：43
执行的脚本是：./demo.sh
执行的脚本个数是：2
[root#!/bin/bash
#This is my first shell-script
sum=0
sum=`expr $1 + $2`
echo "总和为：$sum"
echo "执行的脚本是：$0"
echo "执行的脚本个数是：$#"
echo "详细内容时：$*"

@localhost opt]# !vim
#!/bin/bash
#This is my first shell-script
sum=0
sum=`expr $1 + $2`
echo "总和为：$sum"
echo "执行的脚本是：$0"
echo "执行的脚本个数是：$#"
echo "详细内容是：$*"

[root@localhost opt]# ./demo.sh 13 30 
总和为：43
执行的脚本是：./demo.sh
执行的脚本个数是：2
详细内容是：13 30
[root@localhost opt]# ./demo.sh 13 30 22 22 22
总和为：43
执行的脚本是：./demo.sh
执行的脚本个数是：5
详细内容是：13 30 22 22 22

[root@localhost opt]# !vim
#!/bin/bash
#This is my first shell-script
sum=0
sum=`expr $1 + $2`
echo "是否执行成功：$?"
echo "总和为：$sum"		
echo "执行的脚本是：$0"
echo "执行的脚本个数是：$#"
echo "详细内容是：$*"

[root@localhost opt]# ./demo.sh 13 30 
是否执行成功：0	'0：表示执行成功，非0值：表示执行失败'
总和为：43
执行的脚本是：./demo.sh
执行的脚本个数是：2
详细内容是：13 30

[root@localhost opt]# !vim
#!/bin/bash
#This is my first shell-script
sum=0
sum=`expr $1 / $2`	'改变成除法'
echo "是否执行成功：$?"	'此变量要放在第一行，输出上一行命令执行后返回的状态'
echo "总和为：$sum"
echo "执行的脚本是：$0"
echo "执行的脚本个数是：$#"
echo "详细内容是：$*"

[root@localhost opt]# ./demo.sh 10 0
expr: division by zero	
是否执行成功：2	'显示失败'
总和为：
执行的脚本是：./demo.sh
执行的脚本个数是：2
详细内容是：10 0

预定义变量

$#：命令行中位置变量的个数
$*：所有位置变量的内容
$?：上一条命令执行后返回的状态，当返回状态值为0时表示正常，非0值表示执行异常或出错
$0：当前执行的进程/程序名

[root@localhost opt]# vim ddd.sh
#!/bin/bash
TARFILE=beifen-`date +%s`.tgz  '设置变量名称，+%s表示从1970至今经过的秒数，所以文件名不会出现重复的情况，就不会有被覆盖的风险'
tar zcvf $TARFILE $* &> /dev/null	'tar工具压缩输出到 /dev/null'
echo "已执行$0个脚本"	'当前执行的进程名'
echo "共完成$#个对象的备份"	'位置变量的个数'
echo "具体内容包括：$*"	'所有位置变量的内容'
~    
[root@localhost opt]# ./ddd.sh /etc/passwd /etc/shadow
已执行./ddd.sh个脚本
共完成2个对象的备份
具体内容包括：/etc/passwd /etc/shadow
'/dev/null：黑洞，数据到这里就消失了，无法找回'

[root@localhost opt]# date
Tue Nov 26 00:17:31 CST 2019
[root@localhost opt]# date +%s		'从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 到目前为止的秒数（时间戳）'
1574698476
[root@localhost opt]# date +%F		'显示当前日期'
2019-11-26
[root@localhost opt]# date +%Y%m%d	'显示年月日'
20191126
[root@localhost opt]# date "+现在的时间是：%Y-%m-%d %H-%M-%S"
现在的时间是：2019-11-26 00-22-10
[root@localhost opt]# date "+三年前的时间是：%Y-%m-%d %H-%M-%S" -d "-3 year"
三年前的时间是：2016-11-26 00-23-31
[root@localhost opt]# date "+三个月后的时间是：%Y-%m-%d %H-%M-%S" -d "+3 month"
三个月后的时间是：2020-02-26 00-24-16
[root@localhost opt]# date "+十天后的时间是：%Y-%m-%d %H-%M-%S" -d "+10 day"
十天后的时间是：2019-12-06 00-24-48

[root@localhost opt]# 
%Y表示年
%m表示月
%d表示日
%H表示小时
%M表示分钟
%S表示秒
%s表示从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 到目前为止的秒数，相当于time函数
%w表示一周中的第几天。

备份精确到时间，不会被覆盖，不然只会有一个文件

日志分割（传统方法）
ELK（日志系统）→ ES群集在搜索引擎搜一下

总结：

变量数据类型：
一、数值
1、整型 int 4字节如：0、1、10、10001
2、浮点型：分为：float 单精度浮点 4字节
double 双精度浮点 8字节
如：10.1 3.14 10.0
二、非数值
1、字符 char 1字节或2字节英文1字节中文2字节
会出现字符集问题：乱码支持中文要看：UTF-8
JAVA语言中，字母为2字节，如’a’、‘z’、‘男’
2、字符串：字符的集合如："hellow world"有11个字符（空格算字符）
字符串的处理规则：正则表达式
3、布尔值两个类型：true成立、false不成立
在条件语句和循环语句被反复用到
4、枚举（限定了值的范围）如：颜色，动物

Shell脚本--shell编程规范与变量（shell编程规范，shell变量的作用及类型（自定义与特殊变量））

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