前端学习 linux —— shell 编程

前端学习 linux - shell 编程

shell 原意是“外壳”，与 kernel（内核）相对应，比喻内核外的一层，是用户和内核沟通的桥梁。shell 有很多种，国内通常使用 bash。

第一个 shell 脚本

创建 hello-world.sh 文件，内容如下：

test11@pjl:~/tmp$ vim hello-world.sh

#!/bin/bash
echo 'hello world'

第一行指定 shell 的类型：

test11@pjl:~/tmp$ echo $SHELL
/bin/bash

Tip：通常约定以 sh 结尾。提前剧透：

test11@pjl:~/tmp$ sh hello-world.xx
hello world

执行 sh 文件，提示权限不够：

test11@pjl:~/tmp$ ./hello-world.sh
-bash: ./hello-world.sh: 权限不够

test11@pjl:~/tmp$ ll
-rw-rw-r-- 1 test11 test11   31 6月  17 16:18 hello-world.sh

增加可执行权限：

test11@pjl:~/tmp$ chmod u+x hello-world.sh


test11@pjl:~/tmp$ ll
# hello-world.sh 变绿了
-rwxrw-r-- 1 test11 test11   31 6月  17 16:18 hello-world.sh*

使用相对路径方式再次执行即可：

test11@pjl:~/tmp$ ./hello-world.sh
hello world

也可以使用绝对路径执行：

test11@pjl:~/tmp$ /home/test11/tmp/hello-world.sh
hello world

通过 sh xx.sh 无需可执行权限也可以执行。

Tip：下文还会使用 bash xx.sh 的执行方式。

首先删除可执行权限：

test11@pjl:~/tmp$ chmod u-x hello-world.sh
test11@pjl:~/tmp$ ll
总用量 20
-rw-rw-r-- 1 test11 test11   31 6月  17 16:18 hello-world.sh

test11@pjl:~/tmp$ sh hello-world.sh
hello world

shell 注释

• 单行注释：# 内容

• 多行注释：

:<<!
内容1
内容2
...
内容N
!

变量

系统变量

例如 $SHELL 就是系统变量：

test11@pjl:~/tmp$ echo $SHELL
/bin/bash

可以通过 set 查看系统变量。例如过滤 SHELL 系统变量：

test11@pjl:~/tmp$ set |more |grep SHELL
SHELL=/bin/bash
SHELLOPTS=braceexpand:emacs:hashall:histexpand:history:interactive-comments:monitor

自定义变量

定义变量age并输出：

test11@pjl:~/tmp$ vim demo.sh

test11@pjl:~/tmp$ sh demo.sh
age=18
age=18

内容如下：

test11@pjl:~/tmp$ cat demo.sh
#!/bin/bash
age=18
echo age=$age
echo "age=$age"

注：1. 定义变量不要在等号前后加空格；2. 使用变量要使用 $；3. 最后两行输出效果相同

# `age=18` 改为 `age= 18`
test11@pjl:~/tmp$ sh demo.sh
demo.sh: 2: 18: not found
age=
age=

使用 unset 可以销毁变量。请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ vim demo.sh
test11@pjl:~/tmp$ sh demo.sh
age=18
age=

# 脚本内容
test11@pjl:~/tmp$ cat demo.sh
#!/bin/bash
age=18
echo age=$age
unset age
echo age=$age

注：销毁变量 age 后再使用该变量，没有报错。

通过 readonly 定义静态变量，不能 unset。请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ vim demo.sh
test11@pjl:~/tmp$ sh demo.sh
age=18
demo.sh: 4: unset: age: is read only
test11@pjl:~/tmp$ cat demo.sh
#!/bin/bash
readonly age=18
echo age=$age
unset age

变量定义规则：

• 字母数字下划线，不能以数字开头
• 等号两侧不能有空格
• 变量名习惯大写

可以将命令运行结果赋予变量。请看示例：

命令 date：

test11@pjl:~/tmp$ date
2022年 06月 17日 星期五 16:52:57 CST

test11@pjl:~/tmp$ vim demo.sh

test11@pjl:~/tmp$ sh demo.sh
date1=2022年 06月 17日 星期五 16:54:02 CST
date2=2022年 06月 17日 星期五 16:54:02 CST

test11@pjl:~/tmp$ cat demo.sh
#!/bin/bash
date1=`date`
date2=$(date)
echo date1=$date1
echo date2=$date2

环境变量

比如我在多个 .sh 文件中需要使用一个公共的变量，这时就可以使用环境变量，或称之为全局变量。

环境变量通过 export=value 定义在 /etc/profile 文件中。请看第 30 行：

test11@pjl:~$ cat -n /etc/profile
     1  # /etc/profile: system-wide .profile file for the Bourne shell (sh(1))
     2  # and Bourne compatible shells (bash(1), ksh(1), ash(1), ...).
     3
     4  if [ "${PS1-}" ]; then
     5    if [ "${BASH-}" ] && [ "$BASH" != "/bin/sh" ]; then
     6      # The file bash.bashrc already sets the default PS1.
     7      # PS1='\h:\w\$ '
     8      if [ -f /etc/bash.bashrc ]; then
     9        . /etc/bash.bashrc
    10      fi
    11    else
    12      if [ "`id -u`" -eq 0 ]; then
    13        PS1='# '
    14      else
    15        PS1='$ '
    16      fi
    17    fi
    18  fi
    19
    20  if [ -d /etc/profile.d ]; then
    21    for i in /etc/profile.d/*.sh; do
    22      if [ -r $i ]; then
    23        . $i
    24      fi
    25    done
    26    unset i
    27  fi
    28
    29
    30  export ANDROID_HOME=/home/pjl/software/android-studio-2021.1.1.22-linux/android-studio/bin
    31  export PATH=$PATH:$ANDROID_HOME

这里定义了一个环境变量 ANDROID_HOME，将其输出看一下：

test11@pjl:~$ echo $ANDROID_HOME
/home/pjl/software/android-studio-2021.1.1.22-linux/android-studio/bin

现在我们定义一个环境变量 EVN-VAR-TEST=pjl：

# 查看文件最后两行
root@pjl:/home/test11# tail -2 /etc/profile
export PATH=$PATH:$ANDROID_HOME
export EVN_VAR_TEST=pjl

新的环境变量需要执行 source 才能立即生效。请看实例：

# 新的环境变量未生效
root@pjl:/home/test11# echo $EVN_VAR_TEST

# 修改后的配置信息立即生效
root@pjl:/home/test11# source /etc/profile

# 新的环境变量已生效
root@pjl:/home/test11# echo $EVN_VAR_TEST
pjl

尝试在 demo.sh 中使用新增环境变量。请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ cat demo.sh
#!/bin/bash
:<<!
date1=`date`
date2=$(date)
echo date1=$date1
echo date2=$date2
!
echo env_var_test=$EVN_VAR_TEST

运行 demo.sh，发现变量为空，让配置立即生效即可：

test11@pjl:~/tmp$ sh demo.sh
env_var_test=
test11@pjl:~/tmp$ echo $EVN_VAR_TEST

test11@pjl:~/tmp$ source /etc/profile

test11@pjl:~/tmp$ echo $EVN_VAR_TEST
pjl
test11@pjl:~/tmp$ sh demo.sh
env_var_test=pjl

注：笔者以 root 用户新增环境变量，并让配置生效，接着切换到 test11 用户，需要再次让配置生效。

位置参数变量

请先看示例：

test11@pjl:~/tmp$ sh demo.sh 100 200
demo.sh 100 200
100 200
100 200
2

test11@pjl:~/tmp$ cat demo.sh
#!/bin/bash
echo $0 $1 $2
echo $*
echo $@
echo $#

语法介绍：

• $0 - 命令本身
• $1 - 第一个参数。第10个参数需要写成 ${10}
• $* - 命令行中所有参数。所有参数看做一个整体
• $@ - 命令行中所有参数。把每个参数区分对待
• $# - 参数个数

预定义变量

shell设计者预先定义变量，可以在 shell 脚本中直接使用。

Tip：用得不多，仅做了解。

语法介绍：
$$ - 当前进程的进程号
$! - 后台运行的最后一个进程的进程号
$? - 最后一次执行的命名的返回状态。0 表示执行成功。

请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ sh demo.sh
29174

test11@pjl:~/tmp$ cat demo.sh
#!/bin/bash
echo $$

运算符

请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ ./demo.sh 1 8
v1=18
v2=18
v3=18
v4=9

test11@pjl:~/tmp$ cat -n demo.sh
     1  #!/bin/bash
     2  v1=$(((1+8)*2))
     3  echo v1=$v1
     4  # 推荐
     5  v2=$[(1+8)*2]
     6  echo v2=$v2
     7
     8  tmp=`expr 1 + 8`
     9  v3=`expr $tmp \* 2`
    10  echo v3=$v3
    11
    12  v4=$[$1+$2]
    13  echo v4=$v4

语法介绍：

• 有三种运算的方式：$((运算符))、$[运算式]、expr a + b。推荐使用 $[]
• expr 运算符需要有空格，例如 expr 1+8 就没有空格，而且乘号需要加一个转义符 \*

Syntax error: "(" unexpected

test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh
demo2.sh: 2: Syntax error: "(" unexpected
test11@pjl:~/tmp$ cat -n demo2.sh
     1  #!/bin/bash
     2  v1=$[(1+8)*2]
     3  echo v1=$v1

据网友介绍：ubuntu 上 sh 命令默认是指向 dash，而不是 bash。dash 比 bash 更轻量，只支持基本的 shell 功能，有些语法不识别。可以直接用 bash a.sh，或者./a.sh 来执行脚本。

改为 bash 或 ./ 的方式执行，确实可以。请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ bash demo2.sh
v1=18

if

语法有点怪，先看示例：

test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh
abc 等于 abc
100 大于等于 99
存在 /home/test11/tmp/demo2.sh

test11@pjl:~/tmp$ cat -n demo2.sh
     1  #!/bin/bash
     2  if [ 'abc'='abc' ]
     3  then
     4          echo 'abc 等于 abc'
     5  fi
     6
     7  if [ 100 -ge 99 ]
     8  then
     9          echo '100 大于等于 99'
    10  fi
    11
    12  if [ -f /home/test11/tmp/demo2.sh ]
    13  then
    14          echo '存在 /home/test11/tmp/demo2.sh'
    15  fi

语法介绍：

• if 判断使用 [ 条件 ] 语法，[] 前后要有空格
• 字符串比较用 =。非空返回 true
• 数字比较：-lt 小于、-le 小于等于、-eq 等于、-gt 大于、-ge 大于等于、-ne 不等于
• 文件权限进行判断：-r 有读的权限、-w 有写的权限、-e 有执行的权限
• 文件类型进行判断：-f 文件存在且是一个常规文件、-e 文件存在、-d 文件存在并是一个目录

注：[] 前后要有空格，否则会报错。请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh
demo2.sh: 2: []: not found
test11@pjl:~/tmp$ cat demo2.sh
#!/bin/bash
if []
then
        echo '空字符'
fi

增加一个空格，由于空字符是假值，所以不会有输出：

test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh
test11@pjl:~/tmp$ cat demo2.sh
#!/bin/bash
if [ ]
then
        echo '空字符'
fi

elseif

请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh dog
狗，100块
test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh cat
猫，102块

test11@pjl:~/tmp$ cat demo2.sh
#!/bin/bash
# echo 参数1=$1
if [ $1 = "dog" ]
then
        echo '狗，100块'
elif [ $1 = "cat" ]
then
        echo '猫，102块'
fi

类似前端的 if...elseif...elseif。

case

请看示例，如果传参是 dog ，输出 '狗':

test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh dog
狗
test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh cat
猫
test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh xx
其他动物
test11@pjl:~/tmp$ cat demo2.sh
#!/bin/bash
case $1 in

"dog")
echo '狗'
;;

"cat")
echo '猫'
;;

*)
echo '其他动物'
;;
esac

语法介绍：

case $变量名 in

"值1")
变量的值等于“值1”，执行程序1
;;

"值2")
变量的值等于“值2”，执行程序2
;;

*)
都不满足，执行
;;

esac

循环

for

// 具体的几个值
for i in v1 v2 v3 ...
do
     程序
done

以下示例演示了 $@ 和 $* 的区别：

test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh a b c
num1=a
num1=b
num1=c
num2=a b c

test11@pjl:~/tmp$ cat demo2.sh
#!/bin/bash

for i in "$@"
do
        echo num1=$i
done

for i in "$*"
do
        echo  num2=$i
done

你有几个参数，$@ 就把你当做几个；$* 只会把你当做一个整体；

语法二

for (( 初始值;循环控制条件;变量变化))
do
     程序
done

请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ bash demo2.sh 100
1 到 100 的和：5050

test11@pjl:~/tmp$ cat -n demo2.sh
     1  #!/bin/bash
     2
     3  sum=0
     4  for(( i=1; i <= $1; i++))
     5  do
     6          sum=$[$sum+$i]
     7  done
     8  echo 1 到 $1 的和：$sum

注：第6行不要写成 $sum=$[$sum+$i]

while

请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ bash demo2.sh 100
1 到 100 的和：5050

test11@pjl:~/tmp$ cat -n demo2.sh
     1  #!/bin/bash
     2
     3  sum=0
     4  i=1
     5
     6  # while  [ $i <= $1 ]
     7  while  [ $i -le $1 ]
     8  do
     9          sum=$[$sum+$i]
    10          i=$[$i+1]
    11  done
    12
    13  echo 1 到 $1 的和：$sum

假如把第 6 行放开，报错如下：

test11@pjl:~/tmp$ bash demo2.sh 100
demo2.sh: 行 6: =: 没有那个文件或目录
1 到 100 的和：0

语法介绍：

while [ 条件判断 ]
do
     程序
done

Tip：while 和 [ 之间有空格；条件判断与 ] 有空格。例如删除一个空格就会报错 while[ $i -le $1 ]：

test11@pjl:~/tmp$ bash demo2.sh 100
demo2.sh: 行 6: while[ 1 -le 100 ]：未找到命令
demo2.sh: 行 7: 未预期的符号“do”附近有语法错误
demo2.sh: 行 7: `do'

read 获取控制台输入

test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh
请输入你个名字:

程序会阻塞，当你输入后会继续执行：

test11@pjl:~/tmp$ sh demo2.sh
请输入你个名字:pjl
name=pjl

通过 -t 参数能指定等待时间（秒），例如 5 秒内如果没有输入，程序会继续执行：

test11@pjl:~/tmp$ bash demo2.sh
请输入你个名字:name=
test11@pjl:~/tmp$ cat demo2.sh
#!/bin/bash
read -t 5 -p 请输入你个名字: name

语法：read 选项 参数。

test11@pjl:~/tmp$ read -h
-bash: read: -h：无效选项
read：用法： read [-ers] [-a 数组] [-d 分隔符] [-i 缓冲区文字] [-n 读取字符数] [-N 读取字符数] [-p 提示符] [-t 超时] [-u 文件描述符] [名称 ...]
test11@pjl:~/tmp$ read --help
read: read [-ers] [-a 数组] [-d 分隔符] [-i 缓冲区文字] [-n 读取字符数] [-N 读取字符数] [-p 提示符] [-t 超时] [-u 文件描述符] [名称 ...]
    从标准输入读取一行并将其分为不同的域。

    从标准输入读取单独的一行，或者如果使用了 -u 选项，从文件描述符 FD 中读取。
    该行被分割成域，如同词语分割一样，并且第一个词被赋值给第一个 NAME 变量，第二
    个词被赋值给第二个 NAME 变量，如此继续，直到剩下所有的词被赋值给最后一个 NAME
    变量。只有 $IFS 变量中的字符被认作是词语分隔符。

    如果没有提供 NAME 变量，则读取的行被存放在 REPLY 变量中。

    选项：
      -a array  将词语赋值给 ARRAY 数组变量的序列下标成员，从零开始
      -d delim  持续读取直到读入 DELIM 变量中的第一个字符，而不是换行符
      -e        使用 Readline 获取行
      -i text   使用 TEXT 文本作为 Readline 的初始文字
      -n nchars 读取 nchars 个字符之后返回，而不是等到读取换行符。
                但是分隔符仍然有效，如果遇到分隔符之前读取了不足 nchars 个字符。
      -N nchars 在准确读取了 nchars 个字符之后返回，除非遇到文件结束符或者读超时，
                任何的分隔符都被忽略
      -p prompt 在尝试读取之前输出 PROMPT 提示符并且不带
                换行符
      -r        不允许反斜杠转义任何字符
      -s        不回显终端的任何输入
      -t timeout        如果在 TIMEOUT 秒内没有读取一个完整的行则超时并且返回失败。
                TMOUT 变量的值是默认的超时时间。TIMEOUT 可以是小数。
                如果 TIMEOUT 是 0，那么仅当在指定的文件描述符上输入有效的时候，
                read 才返回成功；否则它将立刻返回而不尝试读取任何数据。
                如果超过了超时时间，则返回状态码大于 128
      -u fd     从文件描述符 FD 中读取，而不是标准输入

    退出状态：
    返回码为零，除非遇到了文件结束符、读超时（且返回码不大于128）、
    出现了变量赋值错误或者无效的文件描述符作为参数传递给了 -u 选项。

函数

请看示例：

test11@pjl:~/tmp$ bash demo2.sh
sum=300

test11@pjl:~/tmp$ cat demo2.sh
#!/bin/bash
# 定义函数
function sum() {
        # 第一个参数为 $1
        sum=$[$1+$2]
        echo sum=$sum
}

# 执行函数
sum 100 200

语法介绍：

[ function ] funname [()]

{

    action;

    [return int;]

}

系统函数

shell 中也有系统函数。我们介绍两个抛砖引玉一下：

• basename，返回文件名
• dirname，返回路径

test11@pjl:~/tmp$ basename /a/b/c/a.txt
a.txt
test11@pjl:~/tmp$ basename /a/b/c/a.txt .txt
a
test11@pjl:~/tmp$ dirname /a/b/c/a.txt
/a/b/c

shell 综合练习

需求：每天凌晨 3 点备份数据库。

实现如下：

假如 test.txt 就是我们备份完成的数据库：

root@pjl:/home/test11/tmp# ls
backup_database.sh  test.txt

执行三次写好的备份数据库的脚本：

root@pjl:/home/test11/tmp# bash backup_database.sh
DATETIME=2022-06-21_200903
2022-06-21_200903/
2022-06-21_200903/2022-06-21_200903.txt.gz
root@pjl:/home/test11/tmp# bash backup_database.sh
DATETIME=2022-06-21_200904
2022-06-21_200904/
2022-06-21_200904/2022-06-21_200904.txt.gz
root@pjl:/home/test11/tmp# bash backup_database.sh
DATETIME=2022-06-21_200905
2022-06-21_200905/
2022-06-21_200905/2022-06-21_200905.txt.gz

我们需要将数据备份到 /data/backup/db/ 目录中，现已生成3个备份：

root@pjl:/home/test11/tmp# ls /data/backup/db/
2022-06-21_200903.tar.gz  2022-06-21_200904.tar.gz  2022-06-21_200905.tar.gz

最后看一下备份脚本内容：

root@pjl:/home/test11/tmp# cat -n backup_database.sh
     1  #!/bin/bash
     2
     3  # 将数据备份到这 db 目录
     4  BACKDIR=/data/backup/db
     5
     6  # 当前时间
     7  # 输出：DATETIME=2022-06-21_110318
     8  DATETIME=$(date +%Y-%m-%d_%H%M%S)
     9  echo DATETIME=$DATETIME
    10
    11  # 创建备份目录。如果不存在，则创建
    12  [ ! -d "${BACKDIR}/${DATETIME}" ] && mkdir -p "${BACKDIR}/${DATETIME}"
    13
    14  # 备份数据。读取 text.txt 传给 gzip 压缩，在重定向到指定目录
    15  cat test.txt | gzip > ${BACKDIR}/${DATETIME}/$DATETIME.txt.gz
    16
    17  # 将文件处理成 tar.gz
    18  cd ${BACKDIR}
    19  tar -zcvf $DATETIME.tar.gz ${DATETIME}
    20
    21  # 删除对应的备份目录
    22  rm -rf ${BACKDIR}/${DATETIME}

Tip：${}通常用于划定变量名的边界，例如：

test11@pjl:~$ a=1
test11@pjl:~$ aa=2
test11@pjl:~$ echo $aa
2
test11@pjl:~$ echo ${a}a
1a
test11@pjl:~$ echo "${a}a"
1a