Shell编程 {#shell编程}

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

为什么要学习 Shell 编程 {#为什么要学习--shell-编程}

1. 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。
2. 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。
3. 对于大数据程序员来说，需要编写 Shell 程序来管理集群

Shell 脚本的执行方式 {#shell-脚本的执行方式}

脚本格式要求 {#脚本格式要求}

1. 脚本以#!/bin/bash 开头
2. 脚本需要有可执行权限

编写第一个 Shell 脚本 {#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 {#脚本的常用执行方式}

1. 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

2. 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-的变量}

Linux Shell 中的变量分为，系统变量和用户自定义变量

系统变量：$HOME、​$PWD、$SHELL、$USER 等等，如：echo ​$HOME

显示当前 shell 中所有变量：set

shell 变量的定义 {#shell-变量的定义}

基本语法 {#基本语法}

1. 定义变量：变量名=值
2. 撤销变量：unset 变量名
3. 声明静态变量：readonly 变量名，注意：不能 unset

快速入门 {#快速入门}

#!/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"
#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"
#unset 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"
#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

定义变量的规则 {#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，并不是规则，但是最好遵守。

将命令的返回值赋给变量 {#将命令的返回值赋给变量}

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

设置环境变量 {#设置环境变量}

基本语法 {#基本语法-1}

1. 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）
2. source 配置文件 （功能描述：让修改后的配置信息立即生效）
3. echo $变量名 （功能描述：查询环境变量的值）
4. 示意

快速入门 {#快速入门-1}

1. 在/etc/profile 文件中定义 TOMCAT_HOME 环境变量
2. 查看环境变量 TOMCAT_HOME 的值
3. 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
`:<<!
多行
注释
!`
`
`

位置参数变量 {#位置参数变量}

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 {#基本语法-2}

1. $n 功能描述：n 为数字，$0 代表命令本身，$1-$9 代表第一到第九个参数，十以上的参数，十以上的参数需要用大括号包含，如${10}
2. $* 功能描述：这个变量代表命令行中所有的参数，$*把所有的参数看成一个整体
3. $@ 功能描述：这个变量也代表命令行中所有的参数，不过$@把每个参数区分对待
4. $# 功能描述：这个变量代表命令行中所有参数的个数

案例：编写一个 shell 脚本 position.sh ， 在脚本中获取到命令行的各个参数信息 {#案例编写一个-shell-脚本-positionsh--在脚本中获取到命令行的各个参数信息}

预定义变量 {#预定义变量}

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 {#基本语法-3}

1. $$ 功能描述：当前进程的进程号（PID））
2. $! 功能描述：后台运行的最后一个进程的进程号（PID）
3. $？ 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

应用实例 {#应用实例}

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进程 id=$!"  echo "执行的结果是=$?"  

运算符 {#运算符}

基本语法 {#基本语法-4}

1. "$((运算式))"或"$[运算式]"或者 expr m + n //expression 表达式
2. 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 ``
3. expr m - n
4. expr *, /, % 乘，除，取余

应用实例 oper.sh {#应用实例-opersh}

#!/bin/bash
#案例 1：计算（2+3）X4 的值
#使用第一种方式
RES1=$(((2+3)*4))
echo "res1=$RES1"
#使用第二种方式, 推荐使用
RES2=$[(2+3)*4]
echo "res2=$RES2"
#使用第三种方式 expr
TEMP=`expr 2 + 3`
RES4=`expr $TEMP \* 4`
echo "temp=$TEMP"
echo "res4=$RES4"
#案例 2：请求出命令行的两个参数[整数]的和 20 50
SUM=$[$1+$2]
echo "sum=$SUM"

条件判断 {#条件判断}

基本语法 {#基本语法-5}

[ 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）

应用实例 {#应用实例-1}

[ hspEdu ] 返回 true

[ ] 返回 false

[ condition ] && echo OK || echo notok 条件满足，执行后面的语句

判断语句 {#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常规的文件

   -e 文件存在

   -d 文件存在并是一个目录

应用实例 {#应用实例-2}

案例 1："ok"是否等于"ok" 判断语句：使用 =

案例 2：23 是否大于等于 22 判断语句：使用 -ge

案例 3：/root/shcode/aaa.txt 目录中的文件是否存在 判断语句： 使用 -f

代码如下:

流程控制 {#流程控制}

if 判语句 {#if-判语句}

基本语法 {#基本语法-6}

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 ifCase.sh {#应用实例-ifcasesh}

案例：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"

case 分支语句 {#case-分支语句}

基本语法 {#基本语法-7}

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

;;

...省略其他分支...

*）

如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序

;;

esac

应用实例 testCase.sh {#应用实例-testcasesh}

案例 1 ：当命令行参数是 1 时，输出 "周一", 是 2 时，就输出"周二"， 其它情况输出 "other"

#!/bin/bash
case $1 in
"1")
echo "周一"
;;
"2")
echo "周二"
;;
*)
echo "other..."
;;
esac

for 循环语句 {#for--循环语句}

基本语法 1

for 变量 in 值 1 值 2 值 3...

do

程序/代码

done

应用实例 testFor1.sh

案例 1 ：打印命令行输入的参数 [这里可以看出$* 和 $@ 的区别]

 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 testFor2.sh 案例 1 ：从 1 加到 100 的值输出显示

while 循环语句 {#while--循环语句}

基本语法 1

while [ 条件判断式 ]

do

程序 /代码

done

注意：while 和 [有空格，条件判断式和 [也有空格

应用实例 testWhile.sh

案例 1 ：从命令行输入一个数 n，统计从 1+..+ n 的值是多少？

#!/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"

read 读取控制台输入 {#read-读取控制台输入}

基本语法 {#基本语法-8}

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

17.11.2 应用实例 testRead.sh

案例 1：读取控制台输入一个 NUM1 值 案例 2：读取控制台输入一个 NUM2 值，在 10 秒内输入。 代码:

#!/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"

函数 {#函数}

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 {#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] 显示出来。 选项：

（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

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 /home/aaa/test.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 dirname /home/aaa/test.txt

自定义函数 {#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

Shell 编程综合案例 {#shell-编程综合案例}

需求分析 {#需求分析}

1. 每天凌晨 2:30 备份 数据库 hspedu 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

#备份目录
BACKUP=/data/backup/db
#当前时间
DATETIME=$(date +%Y-%m-%d_%H%M%S)
echo $DATETIME
#数据库的地址
HOST=localhost
#数据库用户名
DB_USER=root
#数据库密码
DB_PW=hspedu100
#备份的数据库名
DATABASE=hspedu
#创建备份目录, 如果不存在，就创建
[ ! -d "${BACKUP}/${DATETIME}" ] && mkdir -p "${BACKUP}/${DATETIME}"
#备份数据库
mysqldump -u${DB_USER} -p${DB_PW} --host=${HOST} -q -R --databases ${DATABASE}
${BACKUP}/${DATETIME}/$DATETIME.sql.gz
|
gzip >
#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~"