Linux学习之路--shell学习
shell基础知识
什么是Shell
Shell是命令解释器(command interpreter)，是Unix操作系统的用户接口，程序从用户接口得到输入信息，shell将用户程序及其输入翻译成操作系统内核（kernel）能够识别的指令，并且操作系统内核执行完将返回的输出通过shell再呈现给用户，下图所示用户、shell和操作系统的关系：
Shell也是一门编程语言，即shell脚本，shell是解释执行的脚本语言，可直接调用linux命令。 .java -> .class
一个系统可以存在多个shell，可以通过cat /etc/shells命令查看系统中安装的shell，不同的shell可能支持的命令语法是不相同的
Shell种类
操作系统内核（kernel）与shell是独立的套件，而且都可被替换：
不同的操作系统使用不同的shell；
同一个kernel之上可以使用不同的shell。
常见的shell分为两大主流：
sh：Linux常用的
Bourne shell（sh） ,Solaris,hpux默认shell
Bourne again shell（bash） ,Linux系统默认shell
csh： Unix常用的
C shell(csh)
tc shell(tcsh)
查看使用Shell
Shell环境定义
临时环境变量
所谓临时变量是指在用户在当前登陆环境生效的变量，用户登陆系统后，直接在命令行上定义的环境变量便只能在当前的登陆环境中使用。当退出系统后，环境变量将不能下次登陆时继续使用。
将环境变量永久生效
通过将环境变量定义写入到配置文件中，用户每次登陆时系统自动定义，则无需再到命令行重新定义。定义环境变量的常见配置文件如下：
/etc/profile 针对系统所有用户生效，此文件应用于所有用户每次登陆系统时的环境变量定义 系统环境变量
$HOME_name/.bash_profile 针对特定用户生效，$HOME为用户的宿主目录，当用户登陆系统后，首先继承/etc/profile文件中的定义，再应用$HOME/.bash_profile文件中的定义。 用户环境变量
系统预定义的环境变量
系统环境变量对所有用户有效，如：$PATH、$HOME、$SHELL、$PWD等等，如下用echo命令打印上述的系统环境变量：
shell脚本编程
同传统的编程语言一样，shell提供了很多特性，这些特性可以使你的shell脚本编程更为有用。
创建Shell脚本
一个shell脚本通常包含如下部分：
首行
第一行内容在脚本的首行左侧，表示脚本将要调用的shell解释器，内容如下：
#!/bin/bash
#！符号能够被内核识别成是一个脚本的开始，这一行必须位于脚本的首行，/bin/bash是bash程序的绝对路径，在这里表示后续的内容将通过bash程序解释执行。
创建脚本三种方式
#echo “”> firsht.sh
#touch firsht.sh
#vim firsth.sh
注释
注释符号# 放在需注释内容的前面，如下：
内容
可执行内容和shell结构
Shell脚本的权限
一般情况下，默认创建的脚本是没有执行权限的
没有权限不能执行，需要赋予可执行权限
Shell脚本的执行
1 输入脚本的绝对路径或相对路径
/root/helloWorld.sh
./helloWorld.sh
2 bash或sh +脚本
bash /root/helloWorld.sh
sh helloWorld.sh
注：当脚本没有x权限时，root和文件所有者通过该方式可以正常执行。
3 在脚本的路径前再加". " 或source
source /root/helloWorld.sh
. ./helloWorld.sh
区别：第一种和第二种会新开一个bash，不同bash中的变量无法共享
另起一个shell #bash
但是使用第三种方式 脚本.sh 这种方式是在同一个shell里面执行的。
可以使用pstree查看
source eg.sh
Shell变量
变量：是shell传递数据的一种方式，用来代表每个取值的符号名。
当shell脚本需要保存一些信息时，如一个文件名或是一个数字，就把它存放在一个变量中。
变量设置规则：
1，变量名称可以由字母，数字和下划线组成，但是不能以数字开头，环境变量名建议大写，便于区分。
2，在bash中，变量的默认类型都是字符串型，如果要进行数值运算，则必须指定变量类型为数值型。
3，变量用等号连接值，等号左右两侧不能有空格。
4，变量的值如果有空格，需要使用单引号或者双引号包括。//注意要是英文输入法那种
变量分类
Linux Shell中的变量分为用户自定义变量,环境变量，位置参数变量和预定义变量。
可以通过set命令查看系统中存在的所有变量
系统变量：保存和系统操作环境相关的数据。$HOME、$PWD、$SHELL、$USER等等
位置参数变量：主要用来向脚本中传递参数或数据，变量名不能自定义，变量作用固定。
预定义变量：是Bash中已经定义好的变量，变量名不能自定义，变量作用也是固定的。
用户自定义变量
用户自定义的变量由字母或下划线开头，由字母，数字或下划线序列组成，并且大小写字母意义不同，变量名长度没有限制。
设置变量：
习惯上用大写字母来命名变量。变量名以字母表示的字符开头，不能用数字。
变量调用
在使用变量时，要在变量名前加上前缀“$”.
使用echo 命令查看变量值。eg:echo $A
变量赋值：
1,定义时赋值：
变量＝值
等号两侧不能有空格
eg:
STR="hello world"
A=9
2, 将一个命令的执行结果赋给变量
A=`ls -la` 反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量A
A=$(ls -la) 等价于反引号
eg: aa=$((4+5))
bb=`expr 4 + 5 `
3，将一个变量赋给另一个变量
eg : A=$STR
变量叠加
eg:#aa=123
eg:#cc="$aa"456
eg:#dd=${aa}789
单引号和双引号的区别：
现象：单引号里的内容会 全部输出，而双引号里的内容会有变化
原因：单引号会将所有特殊字符脱意
NUM=10
SUM="$NUM hehe" echo $SUM 输出10 hehe
SUM2='$NUM hehe' echo $SUM2 输出$NUM hehe
列出所有的变量：
# set
删除变量：
# unset NAME
eg :
# unset A 撤销变量 A
# readonly B=2 声明静态的变量 B=2 ，不能 unset
用户自定义的变量，作用域为当前的shell环境。
环境变量
用户自定义变量只在当前的shell中生效，而环境变量会在当前shell和其所有子shell中生效。如果把环境变量写入相应的配置文件，那么这个环境变量就会在所有的shell中生效。
export 变量名=变量值 申明变量
作用域：当前shell以及所有的子shell
位置参数变量
|
$n |
n为数字，$0代表命令本身，$1-$9代表第一到第9个参数, 十以上的参数需要用大括号包含，如${10}。 |
|
$* |
代表命令行中所有的参数，把所有的参数看成一个整体。以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数 |
|
$@ |
代表命令行中的所有参数，把每个参数区分对待。以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数 |
|
$# |
代表命令行中所有参数的个数。添加到shell的参数个数 |
shift指令：参数左移，每执行一次，参数序列顺次左移一个位置，$# 的值减1，用于分别处理每个参数，移出去的参数不再可用
$* 和 $@的区别
$* 和 $@ 都表示传递给函数或脚本的所有参数，不被双引号" "包含时，都以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数
当它们被双引号" "包含时，"$*" 会将所有的参数作为一个整体，以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数；"$@" 会将各个参数分开，以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数
shell脚本中执行测试：
输出结果：
预定义变量
|
$? |
执行上一个命令的返回值 执行成功，返回0，执行失败，返回非0（具体数字由命令决定） |
|
$$ |
当前进程的进程号（PID），即当前脚本执行时生成的进程号 |
|
$! |
后台运行的最后一个进程的进程号（PID），最近一个被放入后台执行的进程 & |
# vi pre.sh
pwd >/dev/null
echo $$
ls /etc >/dev/null &
echo $!
Linux文件默认是没有x权限的 而文件是有的
read命令
read [选项] 值
read -p(提示语句) -n(字符个数) -t(等待时间，单位为秒) –s(隐藏输入) 对应密码那些输入
eg:
read –t 30 –p “please input your name: ” NAME
echo $NAME
read –s –p “please input your age : ” AGE
echo $AGE
read –n 1 –p “please input your sex [M/F]: ” GENDER
echo $GENDER
按住Ctrl +退格 才可以退
运算符
num1=11
num2=22
sum=$num1+$num2
echo $sum
格式 :expr m + n 或$((m+n)) 注意expr运算符间要有空格
expr命令：对整数型变量进行算术运算
(注意：运算符前后必须要有空格)
expr 3 + 5
expr 3 – 5
echo `expr 10 / 3`
10/3的结果为3，因为是取整
expr 3 \* 10
\ 是转义符
计算（2 ＋3 ）×4 的值
1 .分步计算
S=`expr 2 + 3`
expr $S \* 4
2.一步完成计算
expr `expr 2 + 3` \* 4
S=`expr \`expr 2 + 3\` \* 4`
echo $S
或
echo $(((2 + 3) * 4))
$()与${}的区别
$( )的用途和反引号``一样，用来表示优先执行的命令
eg:echo $(ls a.txt)
${ } 就是取变量了 eg：echo ${PATH}
$((运算内容)) 适用于数值运算
eg: echo $((3+1*4))
条件测试
内置test命令
内置test命令常用操作符号[]表示，将表达式写在[]中，如下：
[ expression ] 注意空格
或者：
test expression
注意：expression首尾都有个空格
eg: [ ] ;echo $?
测试范围：整数、字符串、文件
表达式的结果为真，则test的返回值为0，否则为非0。
当表达式的结果为真时，则变量$?的值就为0，否则为非0
字符串测试：
test str1 == str2 测试字符串是否相等 =
test str1 != str2 测试字符串是否不相等
test str1 测试字符串是否不为空,不为空，true，false
test -n str1 测试字符串是否不为空 注意str1加双引号和不加的区别
test
-z str1 测试字符串是否为空
eg:
name=linzhiling
[ “$name” ] && echo ok
； 命令连接符号
&& 逻辑与 条件满足，才执行后面的语句
[ -z “$name” ] && echo invalid || echo ok
|| 逻辑或，条件不满足，才执行后面的语句
test “$name” == ”yangmi” && echo ok || echo invalid
整数测试:
test
int1 -eq int2 测试整数是否相等 equals
test int1 -ge int2
测试int1是否>=int2
test int1 -gt int2
测试int1是否>int2
test int1 -le int2
测试int1是否<=int2
test int1 -lt int2
测试int1是否<int2
test int1 -ne int2
测试整数是否不相等
eg:
test 100 –gt 100
test 100 –ge 100
如下示例两个变量值的大小比较：
-gt表示greater than大于的意思，-le表示less equal表示小于等于。
文件测试：
test -d file ;echo $? 指定文件是否目录
test –e file ;echo $? 文件是否存在 exists
test -f file ;echo $? 指定文件是否常规文件
test –L File ;echo $? 文件存在并且是一个符号链接
test -r file 指定文件是否可读
test -w file 指定文件是否可写
test -x file 指定文件是否可执行
eg:
test -d install.log
test –r install.log
test –f xx.log ; echo $?
[ -L service.soft ] && echo “is a link”
test -L /bin/sh ;echo $?
[ -f /root ] && echo “yes” || echo “no”
多重条件测试：
条件1 –a 条件2 逻辑与 两个都成立，则为真
条件1 –o 条件2 逻辑或 只要有一个为真，则为真
！ 条件 逻辑非 取反
eg:
num=520
[ -n “$num” –a “$num” –ge 520 ] && echo “marry you” || echo “go on”
age=20
pathname=outlog
[ ! -d“$ pathname”] && echo usable || echo used
流程控制语句
if/else命令
1， 单分支if条件语句
if [ 条件判断式 ]
then
程序
fi
或者
if [ 条件判断式 ] ; then
程序
fi
eg:#!/bin/sh
if [ -x /etc/rc.d/init.d/httpd ]
then
/etc/rc.d/init.d/httpd restart
fi
单分支条件语句需要注意几个点
if语句使用fi结尾，和一般语言使用大括号结尾不同。
[ 条件判断式 ] 就是使用test命令判断，所以中括号和条件判断式之间必须有空格
then后面跟符号条件之后执行的程序，可以放在[]之后，用“;”分割，也可以换行写入，就不需要"；"了。
2,多分支if条件语句
if [ 条件判断式1 ]
then
当条件判断式1成立时，执行程序1
elif [ 条件判断式2 ]
then
当条件判断式2成立时，执行程序2
...省略更多条件
else
当所有条件都不成立时，最后执行此程序
fi
示例：
read -p "please input your name: " NAME
eg:
#!/bin/bash
read -p "please input your name:" NAME
#echo $NAME
if [ $NAME == root ]
then
echo "hello ${NAME}, welcome !"
elif [ $NAME == tom ]
then
echo "hello ${NAME}, welcome !"
else
echo "SB, get out here !"
fi
case命令
case命令是一个多分支的if/else命令，case变量的值用来匹配value1,value2,value3等等。匹配到后则执行跟在后面的命令直到遇到双分号为止(;;)case命令以esac作为终止符。
格式
#!/bin/bash
case $1 in
start)
echo "starting"
;;
Stop)
echo "stoping"
;;
*)
echo "Usage: {start|stop}"
esac
for循环
for循环命令用来在一个列表条目中执行有限次数的命令。比如，你可能会在一个姓名列表或文件列表中循环执行同个命令。for命令后紧跟一个自定义变量、一个关键字in和一个字符串列表（可以是变量）。第一次执行for循环时，字符串列表中的第一个字符串会赋值给自定义变量，然后执行循环命令，直到遇到done语句；第二次执行for循环时，会右推字符串列表中的第二个字符串给自定义变量，依次类推，直到字符串列表遍历完。
第一种：
for N in 1 2 3
do
echo $N
done
或
for N in 1 2 3; do echo $N; done
或
for N in {1..3}; do echo $N; done
第二种：
for ((i = 0; i <= 5; i++))
do
echo "welcome $i times"
done
或
for ((i = 0; i <= 5; i++)); do echo "welcome $i times"; done
练习：计算从1到100的加和。
while循环
while命令根据紧跟其后的命令(command)来判断是否执行while循环，当command执行后的返回值(exit status)为0时，则执行while循环语句块，直到遇到done语句，然后再返回到while命令，判断command的返回值，当得打返回值为非0时，则终止while循环。
第一种
while expression
do
command
…
done
练习：求1-10 各个数的平方和
第二种方式：
自定义函数
函数代表着一个或一组命令的集合，表示一个功能模块，常用于模块化编程。
以下是关于函数的一些重要说明：
在shell中，函数必须先定义，再调用
使用return value来获取函数的返回值
函数在当前shell中执行，可以使用脚本中的变量。
函数的格式如下：
函数名()
{
命令1…..
命令2….
return 返回值变量
}
[ function ] funname [()]
{
action;
[return int;]
}
function start() / function start / start()
eg:
注意：
如果函数名后没有（），在函数名和{ 之间，必须要有空格以示区分。
函数返回值，只能通过$? 系统变量获得，可以显示加：return 返回值，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。 return后跟数值n(0-255)
脚本调试
sh -x script
这将执行该脚本并显示所有变量的值。
在shell脚本里添加
set -x 对部分脚本调试
sh -n script
不执行脚本只是检查语法的模式，将返回所有语法错误。
sh –v script
执行并显示脚本内容
awk和sed
cut [选项] 文件名 默认分割符是制表符
选项：
-f 列号： 提取第几列
-d 分隔符： 按照指定分隔符分割列
eg:#cut -f 2 aa.txt 提取第二列
eg:#cut -d ":" -f 1,3 /etc/passwd 以:分割，提取第1和第3列
eg:#cat /etc/passwd | grep /bin/bash | grep -v root | cut -d ":" -f 1 获取所有可登陆的普通用户用户名
cut的局限性 不能分割连续空格 df -h 不能使用cut分割
df -h | grep sda1 | cut -f 5
awk
一个强大的文本分析工具
把文件逐行的读入，以空格为默认分隔符将每行切片空格可以是连续的空格，切开的部分再进行各种分析处理。
语法：awk ‘条件1{动作1}条件2{动作2}...’文件名
条件（Pattern）:
一般使用关系表达式作为条件： > >= <=等
动作（Action）：
格式化输出
流程控制语句
eg:#df -h | awk '{print $1 "\t" $3}' 显示第一列和第三列
print 有自动换行
printf 不能换行
FS内置变量 //默认第一行不会进行分割
eg:# cat /etc/passwd | grep "/bin/bash" | awk 'BEGIN {FS=":"} {print $1 "\t"$3 }' 输出可登陆用户的用户名和UID,这里使用FS内置变量指定分隔符为：,而且使用BEGIN保证第一行也操作，因为awk命令会在读取第一行后再执行条件
指定分隔符还可以用-F更简单
eg:# cat /etc/passwd | grep "/bin/bash" | awk -F: '{print $1 "\t"$3 }' 效果同上
eg:判断一下根目录的使用情况
#df -h |grep sda1 | awk '{print $5}' | awk -F% '{print $1} $1<80{print "info"}$1>80{print "warning"}'
BEGIN 在所有数据读取之前执行
eg：#awk 'BEGIN {printf "first Line \n"} {printf $2 }' aa.txt 在输出之前使用BEGIN输出内容
END 在所有数据执行之后执行
eg：#awk 'END {printf "The End \n"} {print $2}' aa.txt 所有命令执行完后，输出一句"The End"
# df -h | grep sda2 | awk '{print $5}' | awk -F% '{print $1}'
# df -h | grep sda2 | awk '{print $5}' | cut -d"%" -f 1
获取所有用户信息里的用户名：
cat /etc/passwd | awk -F: '{print $1}'
awk -F: '{print $1}' /etc/passwd
获取当前机器的ip地址：
# ifconfig eth0 | grep 'inet addr' | awk -F: '{print $2}' | awk '{print $1}'
sed： stream editor
s e d是一个非交互性文本流编辑器。它编辑文件或标准输入导出的文本拷贝。标准输入可 能是来自键盘、文件重定向、字符串或变量，或者是一个管道的文本。
注意： s e d 并不与初始化文件打交道， 它操作的只是一个拷贝，然后所有的改动如果没有重定向到一个文件，将输出到屏幕。
语法：sed [选项]’[动作]’ 文件名
常用选项:
-n 使用安静（silent）模式。显示经过sed特殊处理的数据。
-e 允许多点编辑。
-i 直接修改读取的档案内容，而不是由屏幕输出。
|
命令 |
功能描述 |
|
a\ |
新增， a 的后面可以接字串，在下一行出现 |
|
c\ |
替换 |
|
d |
删除 |
|
i\ |
插入， i 的后面可以接字串 |
|
p |
打印 |
|
s |
查找并替换，例如 1,20s/old/new/g |
eg:
sed '2p' sed.txt 显示第二行和所有数据
sed -n '2,3p' sed.txt 显示第二和第三行
df -h | sed -n '1p' 接收命令结果数据
sed ‘2a liuyifei’sed.txt 在第二行后面添加数据
sed ‘4i fengjie \
canglaoshi’sed.txt 在第4行之前添加两行数据
sed ‘2c this is replace’sed.txt 替换第二行数据
sed ‘s/it/edu360/g’ sed.txt 把sed.txt文件中的it替换为edu360,并输出
sed -e '1s/1/34/g;3s/yangmi//g' sed.txt 同时进行多个替换
sed –i ‘s/it/edu360/g’ sed.txt 要想真正替换，需要使用-i参数
使用sed获取机器的ip地址
ifconfig eth0 | grep 'inet addr'| sed 's/^.*addr://g' | sed 's/ Bcast.*$//g'
定时器
crontab 命令允许用户提交、编辑或删除相应的作业。每一个用户都可以有一个crontab 文件来保存调度信息。可以使用它运行任意一个 s h e l l 脚本或某个命令。
crontab命令格式
作用：用于生成cron进程所需要的crontab文件
crontab的命令格式
# crontab -e
使用编辑器编辑当前的crontab文件。
crontab文件格式
minute
hour day-of-month month-of-year day-of-week commands
分< >时< >日< >月< >星期< >要运行的命令 < >表示空格
其中
Minute 一小时中的哪一分钟
[0～59]
hour
一天中的哪个小时 [0～23]
day-of-month 一月中的哪一天
[1～31]
month-of-year 一年中的哪一月
[1～12]
day-of-week 一周中的哪一天
[0～6]
0表示星期天
commands 执行的命令
书写注意事项
1,全都不能为空，必须填入，不知道的值使用通配符*表示任何时间
2,每个时间字段都可以指定多个值，不连续的值用,间隔，连续的值用-间隔。
3,命令应该给出绝对路径
4,用户必须具有运行所对应的命令或程序的权限
如何使用crontab 运行多个任务:
方法1：在crontab -e 里 写多个
输入命令 crontab –e
敲回车
开始编写任务：
方法2：把所有的任务，写入到一个可执行的文件
再在crontab -e里面配置执行任务
分钟 小时 天 月 星期 命令/脚本
示例：
eg:4点备份
0 4 * * *
eg:每周二，周五，下午6点 的计划任务
0 18 * * 2,5
eg:1到3月份，每周二周五，下午6点的计划任务
0 18 * 1-3 2,5
eg:周一到周五下午，5点半提醒学生15分钟后关机
30 17 * * 1-5 /usr/bin/wall < /etc/issue
45 17 * * 1-5 /sbin/shutdown -h now
eg:学校的计划任务， 12点14点，检查apache服务是否启动
*/2 12-14 * 3-6,9-12 1-5
eg:再添加一个备份，把/etc目录备份到/backup下，然后把错误的情况也记录下来，正确的文件都丢到/dev/null下，看不见（相当于一个黑洞）
*/2 12-14 * 3-6,9-12 1-5 /bin/cp -r /etc /backup/etc.20170407 2> /backup/etc.bak.err
/dev/null */2表示每隔两分钟
eg:每月 1、1 0、2 2日的4:45运行/apps/bin目录下的backup.sh
45 4 1,10,22 * * /apps/bin/backup.sh
eg:每周六、周日的 1 : 10运行一个find命令
10 1 * * 6,0 /bin/find -name "core" -exec rm {} \;
eg:在每天 18:00至23 :00之间每隔30分钟运行/apps/bin目录下的dbcheck.sh
0,30 18-23 * * * /apps/bin/dbcheck.sh
eg:每星期六的 11:00 pm运行/apps/bin目录下的qtrend.sh
0 23 * * 6 /apps/bin/qtrend.sh
