Linux-Shell 编程

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Linux-Shell 编程

1.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

2.Shell 是什么

​ 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。看一个示意图

image-20220906223254474

3.Shell 脚本的执行方式

1.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

2.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~"

3.脚本的常用执行方式

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

mkdir /root/shcode 
cd /root/shcode/
vim hello.sh
#编辑hello.sh文件
#!/bin/bash
echo "hello,world~"
#:wq 保存退出

[root@llp shcode]# ./hello.sh
-bash: ./hello.sh: 权限不够

#给hello.sh添加可执行权限
chmod u+x hello.sh
#相对路径执行
./hello.sh
#绝对路径执行
/root/shcode/hello.sh

[root@llp shcode]# /root/shcode/hello.sh 
hello,world~

方式 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

#移除当前用户对hello.sh的可执行权限
[root@llp shcode]# chmod u-x hello.sh
[root@llp shcode]# sh hello.sh 
hello,world~

4.17.1 Shell 的变量

1.Shell 变量介绍

  1. Linux Shell 中的变量分为，系统变量和用户自定义变量。
  2. 系统变量：$HOME、$PWD、$SHELL、$USER 等等，比如： echo $HOME 等等..
  3. 显示当前 shell 中所有变量：set
set
set |more

2.shell 变量的定义

基本语法

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

快速入门

  1. 案例 1：定义变量 A

    [root@llp shcode]# vim var.sh

    #!/bin/bash
#1. 案例 1：定义变量 A
A=100
#输出变量需要加上$
echo A=$A
echo "A=$A"

    [root@llp shcode]# sh var.sh 
A=100
A=100

  2. 案例 2：撤销变量 A

    #2. 案例 2：撤销变量 A
unset A
echo "A=$A"

    [root@llp shcode]# sh var.sh 
A=

  3. 案例 3：声明静态的变量 B=2，不能 unset

#3. 案例 3：声明静态的变量 B=2，不能 unset
readonly B=2
echo "B=$B"

[root@llp shcode]# sh var.sh 
B=2

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

3.shell 变量的定义

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，我们遵守即可

将命令的返回值赋给变量

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

#编辑var.sh脚本
vim var.sh

#将命令的返回值赋给变量
C=`date`
D=$(date)
echo C=$C
echo D=$D

[root@llp shcode]# sh var.sh 
C=2022年 09月 09日 星期五 08:23:29 CST
D=2022年 09月 09日 星期五 08:23:29 CST

5.设置环境变量

1.基本语法

  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. 示意图

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2.快速入门

  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

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#进入编辑环境变量
vim /etc/profile
#配置TOMCAT_HOME 环境变量的值
export TOMCAT_HOME=/opt/tomcat
#配置了环境变量需要刷新生效
source /etc/profile
#输出配置的环境变量
echo $TOMCAT_HOME
/opt/tomcat

shell 脚本的多行注释

:<<! 内容 !

#shell脚本多行注释
:<<!
C=`date`
D=$(date)
echo C=$C
echo D=$D
!

6.位置参数变量

1.介绍

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

2.基本语法

$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}）
$* （功能描述：这个变量代表命令行中所有的参数，$*把所有的参数看成一个整体）
$@（功能描述：这个变量也代表命令行中所有的参数，不过$@把每个参数区分对待）
$#（功能描述：这个变量代表命令行中所有参数的个数）

3.位置参数变量

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。

#!/bin/bash
echo "0=$0 1=$1 2=$2"
echo "所有的参数=$*"
echo "$@"
echo "参数的个数=$#"

chmod u+x position.sh

[root@llp shcode]# ./position.sh 100 200
0=./position.sh 1=100 2=200
所有的参数=100 200
100 200
参数的个数=2

7.预定义变量

1.基本介绍

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

2.基本语法

  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。）

3.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 100 200 &
echo "最后一个后台方式运行的进程 id=$!" echo "执行的结果是=$?"

[root@llp shcode]# ./preVar.sh
当前执行的进程 id=10409
最后一个后台方式运行的进程 id=10410 echo 执行的结果是=0
[root@llp shcode]# 0=/root/shcode/myshell.sh 1=100 2=200
所有的参数=100 200
100 200
参数的个数=2

8.运算符

1.基本介绍

学习如何在 shell 中进行各种运算操作。

2.基本语法

  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

3.应用实例 oper.sh

案例 1：计算（2+3）X4 的值

案例 2：请求出命令行的两个参数[整数]的和 20 50

#!/bin/bash
#案例 1：计算（2+3）X4 的值
RES1=$(((2+3)*4))
echo "res1=$RES1"
#第二中写法(推荐使用)
RES2=$[(2+3)*4]
echo "res2=$RES2"
#第三种方式
TEMP=`expr 2 + 3`
RES4=`expr $TEMP \* 4`
echo "res3=$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"

[root@llp shcode]# ./operator.sh 20 50
res1=20
res2=20
res3=5
res4=20
sum=70

9.条件判断

1.判断语句

基本语法

[ condition ]（注意 condition 和中括号前后要有空格）

#非空返回 true，可使用$?验证（0 为 true，>1 为 false）

应用实例

[ llp ] 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

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

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:

vim ifdemo.sh

#!/bin/bash
#案例 1："ok"是否等于"ok"
#判断语句: 使用=
if [ "ok" = "ok" ]
then
        echo "equal"
fi
#判断语句：使用 =

#案例 2：23 是否大于等于 22
if [ 23 -ge 22 ]
then
        echo "大于"
fi
#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
if [ -f /root/shcode/aaa.txt ]
then
        echo "存在"
fi

if [ llp ]
then
        echo "llp"
fi

if  [  ]
then
        echo "为假"

[root@llp shcode]# chmod u+x ifdemo.sh 
[root@llp shcode]# ./ifdemo.sh 
equal
大于
llp

10.流程控制

1.if判断

基本语法

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

案例：请编写一个 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"

vim ifCase.sh
#!/bin/bash
#案例：请编写一个 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"
if [ $1 -ge 60 ]
then
        echo "及格了"
elif [ $1 -lt 60 ]
then
        echo "不及格"
fi

[root@llp shcode]# ./ifCase.sh 10
不及格

2.case 语句

基本语法

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

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
#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"
case $1 in
"1")
        echo "周一"
;;
"2")
        echo "周二"
;;
*)
        echo "other"
;;
esac

[root@llp shcode]# ./testCase.sh  2
周二

3.for 循环

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]

#!/bin/bash
#案例 1 ：打印命令行输入的参数 [这里可以看出$*  和 $@ 的区别]
#注意 $*是把输入的参数当作一个整体，所有只会输出一句话
for i in "$*"
do
        echo "num is $i"
done

#使用$@来获取输入的参数，注意这时是分别对待，所有有几个参数就输出几句
echo "====================="
for j in "$@"
do
        echo "num is $j"
done

[root@llp shcode]# ./testFor1.sh  100 200 300
num is 100 200 300
=====================
num is 100
num is 200
num is 300

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

#!/bin/bash
#案例 1 ：从 1 加到 100 的值输出显示
#定义一个变量SUM
SUM=0
for(( i=1;i<=$1;i++ ))
do
#业务代码
        SUM=$[$SUM+$i]
done
echo "sum=$SUM"

[root@llp shcode]# ./testFor2.sh 100
sum=5050

4.while 循环

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"        

[root@llp shcode]# ./testWhile.sh 10
执行结果=55

11.read 读取控制台输入

1.基本语法

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

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 "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"

[root@llp shcode]# ./testRead.sh 
请输入一个数NUM1=12
输入的NUM1=12
#超过10秒都没有输入num2,结果如下
请输入一个数NUM2=你输入的NUM2=
#10秒内输入
你输入的NUM2=332

12.函数

1.函数介绍

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。

2.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] （功能描述：basename 命令会删掉所有的前缀包括最后一个（‘/’）字符，然后将字符串显示出来。

选项：

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

[root@llp shcode]# basename /home/aaa/test.txt
test.txt
[root@llp shcode]# basename /home/aaa/test.txt .txt
test

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

[root@llp shcode]# dirname /home/aaa/test.txt
/home/aaa

3.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

案例 1：计算输入两个参数的和(动态的获取)， getSum

代码

#!/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+$n2]
        echo "sum=$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

[root@llp shcode]# ./testFun.sh 
请输入一个数n1=1
请输入一个数n2=1
sum=2

13.定时备份数据库文件

1.需求分析

  1. 每天凌晨 2:30 备份 数据库 llp 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. 思路分析图

image-20220906225232088

2.代码

编写/usr/sbin/mysql_db.backup.sh 脚本完成备份任务

#!/bin/bash
#备份目录
BACKUP=/data/backup/db
#获取当前时间
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=root123456
#备份的数据库名
DATABASE=llp

#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} | gzip > ${BACKUP}/${DATETIME}/$DATETIME.sql.gz

#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~"

上面脚本将数据问文件备份到/data/backup/db/${datatime}目录，需要定时备份需要配合定时任务

[root@llp db]# crontab -e
no crontab for root - using an empty one
crontab: installing new crontab
#定时执行备份脚本
[root@llp db]# crontab -l
30 2 * * * /usr/sbin/mysql_db_backup.sh
标题：Linux-Shell 编程
作者：llp
地址：https://llinp.cn/articles/2022/09/17/1663391925726.html