文章目录
1.基础概念
机器语言：二进制的0和1的序列，称为机器指令
- 汇编语言：用一些符号来代替机器语言
- 计算机：只能运行二进制指令
- 机器代码文件：由0和1组成的二进制文件
- 编译：将编写好的程序文件通过一个工具（编译器）变成机器代码文件，然后在变成可执行文件。
#编译的特点：效率高
- 解释：将编写好的程序文件中的代码一行一行按顺序通过一个工具（解释器）解释为二进制指令。
#解释的特点：需要把源代码交给使用者
- 编程语言分类：低级语言和高级语言
#高级语言需要经过解释或编译才能转化为计算机能识别的语言
- 编程风格：面向对象和面向过程
静态语言和动态语言
- 静态语言使用变量前需要先定义变量的类型
- 动态语言不用定义变量的类型
强类型和弱类型语言：
- 强类型语言不同类型的数据运算需要经过强制转换
- 弱类型语言：会做隐式转换
shell属于弱类型、动态语言。所以shell变量申明的时候不需要指定变量类型，且不同类型格式进行计算的时候不需要进行强制转换。
2.Shell脚本简介
2.1 什么是shell脚本
1.当命令不在命令行中执行，而是从一个文件中执行时，该文件就是shell脚本。
shell脚本是普通的文本文件，由流程控制逻辑（if for while等）和命令构成。
shell脚本通常以.sh作为后缀名，但不是必须的。
2.Shell是一种解释型编程语言，不需要编译，执行时也是按行执行。
3.Shell脚本是由解释器解释执行的，常见的解释器有：
bash dash ash ksh sh等
注意，每种Shell解释器对shell的语法解释并不完全相同(sh和bash解析器对ll的解释就不同)，但基本相同。
4. 脚本就是命令的堆砌
5. 脚本可以接受参数，也可以有变量，也可以有流程控制甚至还有函数
2.2 shell脚本的编制、执行和调试
1.编制：使用文本编辑器vi或者vim
2.执行：执行前必须为脚本文件添加可执行权限
通过添加执行权限,使用bash命令来执行（支持标准输入和输出）
chmod u+x script-file
bash script-file 或者 ./script-file
3.调试
bash -x -n -v script-file
-n ：只读取shell脚本，但不会去执行它，常用来测试脚本语法错误
-x ：进入跟踪模式，显示所执行的每一行命令，常用来调试脚本逻辑
-v : 在执行script之前，先将script的内容输出到屏幕上
范例：备份并清空日志
备份可变文件存放目录/var 下面的log目录，备份成功后，删除原来文件
vim backup-1.sh
#声明使用的解析器
#!/bin/bash
#打包压缩/var/log1文件
tar -czvf log1.tar.gz /var/log1
#删除原文件
rm -rf /var/log1
chmod u+x backup-1.sh
./backup-1.sh
ls 查看本目录 有压缩包
ls /var/ 发现没有log1
该脚本存在很多弊端：
1，不能动态指定备份内容
2，备份后的名称不能随意指定
3，即使备份不成功，也会删除源文件
2.3 shell中的变量
分类：
自定义变量：
内置变量：比如PATH、HOSTNAME、PS1等
shell变量按生效范围等标准划分：
普通变量：生效范围只是当前的shell
环境变量：当前shell以及shell的子进程
本地变量：函数中
shell中变量的数据类型：
字符型
整型、浮点型
shell变量的定义规则：
区分大小写
内置变量和保留字不能用
数字字母下划线（数字不能用作开头）（定义主机名的时候不能使用‘-’）
shell定义变量：
变量名='值'（等号两边不能有空格） #如果值是字符串最好用引号括起来
#变量临时生效，推出shell后，变量自动删除。
#在Shell中所有的变量默认都是字符串型。也就是说，如果不手工指定变量的类型，那么所有的数值都是不能进行运算的
shell查看和取消变量：
查看所有变量： set命令
取消指定的变量： unset 变量名
shell引用变量：
$变量名或${变量名}
单引号、双引号、反引号的区别：
双引号：属于弱引用，里面的变量会替换成对应的值
单引号：强引用，里面是什么，显示的就是什么
反引号：命令替换，将反引号内的Linux命令先执行
shell中的位置变量：
位置变量是bash内置的变量，通过命令行将参数传递给shell脚本的对应参数
$n #表示指定位置的参数，比如$1表示的就是shell脚本第一个位置的参数值
$0 #表示脚本文件的名称
$* #表示shell脚本所有的参数
$# #表示shell脚本参数的个数
shell脚本安全防范：
set -e：如果其中一个命令错误，就中断执行
#有时候会产生误杀，比如执行一条命令返回的状态码是非0
set -u： 当一个变量没有定义的时候就退出。避免变量不存在出现的问题
2.4 shell状态码
退出状态码
进程执行完毕以后，会使用$?来保存这个进程的状态码，状态码的取值范围是：0–255
0 #表示执行成功：
1-255 #表示执行失败（因为执行失败有很多可能性，比如语法错误、命令没找到等，所以状态码不一样。）
自定义退出状态码
定义方法： exit [num]
#脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit命令后面的数字
#如果exit后面无数字,终止退出状态取决于exit命令前面命令执行结果
#如果没有exit命令,整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码
2.5 shell脚本实现算数运算和逻辑运算
2.5.1 shell脚本的算数运算
shell脚本实现算数运算的方法；
let工具
bc工具(支持小数运算)
expr工具
运算语法
shell的运算语法：
$[算数表达式]
$((算数表达式))
shell算术运算工具的使用：
let工具：
let用于执行一个或多个表达式，变量计算中不需要加 $来表示变量
注意：这种方法需要借助一个变量，将计算后的值赋值给这个变量后进行输出
let a=1+1
bc工具
支持标准输入和输出
echo 1+1 | bc
expr工具
expr 1 + 1
#数值与运算符号之间需要用空格隔开
#使用expr命令进行乘法运算时，需要将”乘号”转义
运算语法
#$[算数表达式]:
echo $[10+1]
#$((算数表达式))
echo $((1+1))
将变量申明为整数进行计算
#直接将变量声明为”整数”，然后即可直接进行整数运算
declare -i a
a=1+1
echo $a
2.5.2 shell脚本的逻辑运算
运算符
与：&
或：|
非：！
异或：^(脱字符)
短路与&&：前面为真才会执行后面的
短路或 ||：前面为真后面的就不执行了
逻辑运算的结果
逻辑运算的结果是一个布尔值。true或false
true：1（二进制）,真
false：0（二进制），假
注意：$?（退出状态码） 为0 ，表示为真,非0则表示为假
2.6 shell的条件测试语句
2.6.1 test命令
用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试
test命令的格式
格式一：test 表达式
格式二： [ 表达式 ] （中括号的两边要有空格作为间隔）
格式三： [[ 表达式 ]] （且支持扩展正则表达式和通配符）
#注意：test和中括号等价
[root@centos8 ~]#help [
[: [ arg... ]
Evaluate conditional expression.
This is a synonym for the "test" builtin, but the last argument must
be a literal `]', to match the opening `['.
使用test判断文件的权限
-r：是否存在读权限
-x：是否存在执行权限
-w：是否存在写权限
范例：判断一个文件是否存在读权限
test -r aa; echo $? 或 [ -r aa ];echo $?
#若存在，退出状态码为0
文件类型判断
-f：是否为文本文件
-d：是否为目录文件
文件状态判断
-e：文件是否存在
-a：文件是否存在
字符串判断：
-z STRING： 字符串是否为空，没定义或空为真，不空为假
= != > <：连个字符串是否相同、不同等。（这些符号两边要有空格）
数字之间比较
-eq： equal，相等
-ne： not-equal，不等
-gt： greater-than，大于
-lt：less-than，小于
[[ expression ]] 用法
使用通配符的时候： == 和 !=
会把右侧的认为是通配符
使用正则表达式的时候： =~
会把右侧的认为是正则表达式（扩展正则表达式）
组合条件测试
将两个条件通过并且、或者连接起来
并且: -a
或者： -o
范例：
#如果当前用户非root且该文件不存在就创建这个文件
[ $(whoami) != 'root' -a ! -e /data/dir ] && sudo mkdir /data/dir
2.6.2 read命令
接受键盘的输入，然后把他分配给一个指定的变量。
#若没有指定变量来接受read得到的数据，则默认赋值给内置的变量REPLY
#判断用户输入的是否为YES
#!/bin/bash
read -p 'continute?yes or no:' ANSWER
[[ $ANSWER =~ ^([yY][eE][sS])$ ]] && echo "let's continue" || echo "stop"
#检查主机的网络状态
#!/bin/bash
read -p "please input IP:" IP
[[ "$IP" =~ ^[0-9]{
1,3}\.[0-9]{
1,3}\.[0-9]{
1,3}\.[0-9]{
1,3}$ ]] && echo "$IP is availabe"
ping -c 4 $IP > /dev/null && echo "$IP is Up " || echo "$IP is unreachable"
选项；
-p：指定提示的信息
2.6.3 ()和{}
作用：将多个命令组合在一起，批量执行
格式:（ cmd；cmd2…）或{ cmd，cmd2…} --括号左边要有空格
#（）和{}批量执行命令的区别：
使用小括号（），里面执行的命令会开启子进程，大括号不会
范例：
#打印X的值
echo hello | read X; echo $X
#输出的结果为空，因为使用管道的时候会在管道的两边开启子进程。而echo $x是在父进程执行的，子进程的X和父进程的X不是同一个东西
#解决方法： 确保read和echo在一个进程里面进行
echo hell | {
read X; echo $X;}或echo hell | ( read X; echo $X;) #括号左边空格，最末尾的命令要加上分号。
#判断网络的状态
IP="x.x.x.x" #赋值的时候等号两边不能有空格 -c：指定ping的次数
ping -c 4 $IP &> /dev/null && echo "$IP is up" || echo "$IP is unreachable";
echo "scripts is finished"
exit
#磁盘空间的判断，判断某块磁盘的使用空间是否达到临界值
WARING=80 #设置一个临界值
SPACE_USE=`df|grep '^/dev/sd'|tr -s ' ' %|cut -d% -f5|sort -nr|head -1`
[ "$SPACE_USED" -ge $WARNING ] && echo "disk used is $SPACE_USED,will be full"
2.6.4 tr命令
作用: 字符转换和删除
选项：
-d：delete
-s：squeeze-repeats
#范例：
转换：tr '123' 'abc' #把132转换成abc -- 一 一对应 1--a 2--b
删除： tr -d '需要删除的内容'
将多个连续的字符压缩或转换成一个指定字符：tr -s '' #把多个连续的空格压缩成一个空格（-s：把相同连续的字符合成一个）
2.6.5 cut命令
作用：提取列
选项：
-d -- 指定分隔符
-f -- 指定提取哪些列
2.6.6 head命令
作用：显示文件的前几行
选项：
-n：指定获取前x行
2.7 shell脚本的流程控制语句
条件选择
条件判断
循环语句
2.7.1 shell的条件选择语句
单分支
双分支
多分支
单分支格式
if 判断条件；then
执行的操作
fi
双分支格式
if 判断条件；then
执行的操作
else
执行的操作
fi
多分支
if 判断条件；then
执行的操作
elif
执行的操作
......
else
执行的操作
fi
范例:
#根据命令的退出状态来执行命令
#/bin/bash
read IP
if ping -c 2 $IP &> /dev/null;then
echo "$IP is up"
else
echo "$IP is unreachable"
fi
2.7.2 shell的条件判断语句
case 变量引用 in
PAT1）
执行相关操作
;;
PAT2)
执行相关操作
;;
*)
执行相关操作
;;
esac
#case语句支持通配符
* 任意长度任意字符
? 任意单个字符
[] 指定范围内的任意单个字符
| 或者，如: a|b
范例:
#判断输入的是yes还是no
#!/bin/bash
read -p 'do you agree(yes|no): ' input
case $input in
y|yes)
echo 'You input is yes'
;;
n|no)
echo 'you input is no'
;;
*)
echo 'you input is other'
;;
esac
#范例2
#!/bin/bash
cat <<EOF
请选择：
1）备份数据库
2）清理日志
3）软件升级
4）软件回滚
5）删库跑路
EOF
read -p '请输入上面的数字进行选择： ' NUM
case $NUM in
1)
echo '备份数据库'
;;
2)
echo '清理日志'
;;
3)
echo '软件升级'
;;
4)
echo '软件回滚'
;;
5)
echo '删库跑路'
;;
*)
echo '以上所有'
;;
esac
2.7.3 shell的循环语句
for
while
until（不常用）
for循环格式
格式一：
for 变量 in 列表
do
要做的操作
done
for列表的生成方式
直接给出列表：1 2 3 4 5 ...
整数列表：{
start..end} 、$(seq [start [step]] end)
通过$()命令替换得到列表
格式二：
for((表达式一；表达式二；表达式三))；do
要做的操作
done
范例：
#使用for循环语句实现1+100
#!/bin/bash
sum=0
for num in `seq 100`;do #列表1-100的表示方法； {1..100} seq 100
let sum=$sum+$num #let
done
echo $sum
#使用seq命令结合bc工具实现：
seq -s+ 100 | bc
-s:指定分隔符，默认分隔符是\n(换行)
#使用tr命令结合bc工具实现：
echo {
1..100}|tr ' ' +|bc
#99乘法表的实现
#!/bin/bash
for i in {
1..9};do
for j in {
1..9};do
if [ $i -ge $j ];then
echo -e "$i * $j = $[i*j]\t\c" #\c很关键
fi
done
echo
done
#\t:一个制表位,实现对齐的功能 \n:换行符 \c:有了-e参数，我们也可以使用转义字符\c来强制 echo 命令不换行
#将指定目录下文件的所有后缀改名为 bak 后缀
#将/data/下面的所有文件该有bak后缀
#!/bin/bash
DIR="/data/"
cd $DIR || {
echo "cannot inner this dir";exit; }
for FILE in * ;do #找到/data目录里面的文件列表 *是通配符：表示所有
PRE=`echo ${
FILE} | grep -Eo ".*\."` #去掉文件的后缀，如果没有后缀则不会匹配到
sudo mv ${FILE} ${PRE}bakup #给去掉后缀的文件名加上后缀
done
#将目录YYYY-MM-DD/中所有文件，移动到YYYY-MM/DD/下 每天都会生成一个以当天日期为名字目录，里面存放一些文件。
# 1. 创建模拟的实验环境
#!/bin/bash
PDIR=/data/test
for i in {
1..365};do
DIR=`date -d "-$i day" +%F` #-d:指定日期 -num：表示当前的前一天
#date -d "-1 year" +%F 表示以%F这种格式来显示当前日期的前一天
mkdir -pv $PDIR/$DIR #创建指定的文件
cd $PDIR/$DIR
for j in {
1..10};do
touch $RANDOM.log #随机创建十个文件
done
done
#将上面的目录移动到YYYY-MM/DD/下
#!/bin/bash
DIR=/data/test #总目录
cd $DIR || {
echo "无法进入 $DIR";exit; }
for subdir in * ; do #*表示总目录下面的每一个子目录的名称
YYYY_MM=`echo $subdir | cut -d"-" -f1,2` #取年月
DD=`echo $subdir | cut -d"-" -f3` #取日
[ -d $YYYY_MM/$DD ] || mkdir -p $YYYY_MM/$DD &> /dev/null #判断文件是否存在，不存在就创建一个
mv $subdir/* $YYYY_MM/$DD #移动文件到新的文件夹下面去
done
rm -rf $/DIR/*-*-* #删除掉旧的文件
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#date命令的使用
作用：显示和设置系统时间
选项：
-d <字符串> 显示字符串所指的日期与时间，比如："-1 day" 表示当前日期的前一天,必须要加双引号
-s <字符串> 设置当前的时间和日期
#时间日期格式：
%T：time，显示时分秒，24小时制（hh:mm:ss）
%F：full date，显示年月日，%Y-%m-%d
#范例：
使用date设置年月日：
date -s "20220710"或date -s "YYYY-MM-DD" #时间设置成2022年7月10日0时0分
只设置时间，不改年月日
date -s "hh:mm:ss"
设置全部时间
date -s "YYYY-YY-DD HH:mm:ss"
hwclock命令实现时间校对
-s, --hctosys #以硬件时钟为准，校正系统时钟
-w, --systohc #以系统时钟为准，校正硬件时钟
while循环格式
while 判断条件；do
所作的操作
done
#循环控制条件；进入循环之前，先做一次判断；每一次循环之后会再次做判断；
#条件为“true”，则执行一次循环；直到条件测试状态为“false”终止循环
#while循环实现1+...100
#!/bin/bash
sum=0
i=1
while [ $i -le 100 ] ;do
let sum=$sum+$i
let i+=1
done
echo $sum
#分区利用率的监控
#!/bin/bash
WARING=80
while true ; do #``：命令运行结果赋值给变量，不加``则把他作为字符串。$（）可以直接嵌套
USE=`df | sed -nr '/^\/dev\/sd/s#.* ([0-9]+)%.*#\1#p'` #使用sed获取分区利用率
if [ $WARING -lt $USE ];then
echo "disk is will be full from `hostname -I`"
else
echo "disk is so big from `hostname -I`" #主机ip地址
fi
sleep 2
done