一、Shell脚本概述

1、什么是Shell

• Linux系统中运行的一种特殊程序
• 在用户和内核之间充当“翻译官”
• 用户登录Linux系统时，自动加载一个Shell程序
• Bash是Linux系统中默认使用的Shell程序

2、Shell的作用

         Linux系统中的shell是一个特殊的应用程序，它介于操作系统内核与用户之间，充当了一个"翻译官"的角色，负责接收用户输入的操作指令命令并进行解释，将需要执行的操作传递给内核调动硬件执行，并输出执行结果。

3、Shell脚本的概念

• 将要执行的命令按顺序保存到一个文本文件
• 给该文件课执行权限
• 可结合各种Shell控制语句以完成更复杂的操作

4、Shell脚本的应用

1. 重复性操作
2. 交互性任务
3. 批量事务处理
4. 服务器运行状态监控
5. 定时任务执行

5、Linux中常见的Shell

• bash:基于gun的框架下发展的shell
• csh:类似c语言的shell
• tcsh:整合了csh提供了更多功能
• sh:已经被bash替换
• nologin:让用户无法登录
• bash （/bin/bash）是目前大多数Linux 版本采用的默认shell

6、Shell脚本用途

• 将简单的命令组合完成复杂的工作,自动化执行命令,提高工作效率
• 减少手工命令的重复输入，一定程度上避免人为错误
• 将软件或应用的安装及配置实现标准化
• 用于实现日常性的,重复性的运维工作,如:文件打包压缩备份,监控系统运行状态并实现告警等

二、程序编程风格

面向过程语言  开发的时候 ，需要一步一步执行

• 做一件事情，排出个步骤，第一步干什么，第二步干什么，如果出现情况A，做什么处理，如果出现了情况B，做什么处理。
• 问题规模小，可以步骤化，按部就班处理
• 以指令为中心，数据服务于指令
• C，shell

面向对象语言   开发的时候任务当成一个整体

• 将编程看成是一个事物，对外界来说，事物是直接使用的,不用关心事物内部的情况。而编程就是设置事物能够完成功能。
• 一种认识世界、分析世界的方法论。将万事万物抽象为各种对象
• 类是抽象的概念，是万事万物的抽象，是一类事物的共同特征的集合
• 对象是类的具象，是一个实体
• 问题规模大，复杂系统
• 以数据为中心，指令服务于数据

三、编程语言

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三种处理逻辑

顺数执行：程序按从上到下顺序执行

选择执行：程序执行过程中，根据条件的不同，进行选择不同分支继续执行

循环执行：程序执行过程中需要重复执行多次某段语句（已知次数 已知条件 死循环）

四、Shell编程规范

1、Shell编程脚本的及构成

• 就是将命令按顺序一一列出，最后自动执行
• 执行需要权限，也可以直接使用路径
• 脚本其实不复杂，通用脚本环境改变后依然可以使用的脚本

构成：

1. 解释器（脚本申明）：第一行开头“#！/bin/bash”,表示此行以下的代码语句是通过/bin/bash程序来解释执行。#！/bin/bash为默认的解释器还有其他类型的解释器，#！/bin/python #！/bin/expect（免交互）
2. 注释信息：以#开头的语句表示为注释信息 # 注 释
3. 可执行语句：比如echo命令用于输出“ ”之间的字符串

2、脚本的基本格式

#！/bin/bash       #脚本声明即解释器，表示此行以下的代码通过/bin/bash程序翻译执行
 
#this is my frist  shell-Script      #注释信息，描述此脚本做什么工作或每条语句的含义
 
echo " hello world! "   #可执行语句，脚本具体的内容

3、脚本执行的逻辑及执行方式

1.脚本执行的逻辑

• 顺数执行：程序按从上到下顺序执行
• 选择执行：程序执行过程中，根据条件的不同，进行选择不同分支继续执行
• 循环执行：程序执行过程中需要重复执行多次某段语句（已知次数 已知条件 死循环）

2.执行方式（如何执行）

• 指定路径的命令，要求文件必须有x（可执行）权限
• 直接使用shell解释器，不要求文件有 x （可执行）权限，不需要权限
• source 和  .    执行shell脚本,不需要权限

4、脚本错误调试

1.命令错误

        命令出错不会影响接下来的命令继续，默认的是后面的命令还会继续执行

用bash -n 无法检查出来 ，可以使用 bash -x 进行观察

[root@localhost data]# vim second.sh

#!/bin/bash
cd /opt
touh kysw
ls /opt


[root@localhost data]# bash adar.sh 
adar.sh:行3: touh: 未找到命令
kusw

[root@localhost data]#  ls /opt
kysw

2.语法错误

        会影响接下来的命令继续,会导致后续的命令不继续执行

可以用bash -n 检查错误，提示的出错行数不一定是准确的

如果将后面fi去掉，那么就会报错

3.逻辑错误

        只能自己去筛查。

检查代码的正确与否

bash -n 脚本名称 （不在当前目录下加绝对路径）     检查语法错误

bash -x 脚本名称 （不在当前目录下加绝对路径）     逻辑错误

set   -e             在  脚本的前面输入  set -e   一旦出错立即停止

set -u    变量不存在不让执行

•   set   -e             在  脚本的前面输入  set -e   一旦出错立即停止

如果出错又没有加set -e出现的后果:

• set -u    变量不存在不让执行

如果大小写一样，那么就会删除

五、重定向与管道符

1、标准出入、标准输出和标准错误输出

类型	设备文件	文件描述编号	默认设备
标准输入	/dev/stdin	0	键盘
标准输出	/dev/stdout	1	显示器
标准错误输出	/dev/stderr	2	显示器

交互式硬件设备

• 标准输入：从该设备接收用户输入的数据

• 标准输出：通过该设备向用户输出数据

• 标准错误：通过该设备报告执行出错信息

重定向的意思就是 ，不输出到默认设备上，输出到你指定的位置（文件 、或其他输出设备）

2、重定向

类型	操作符	用途
重定向输入	<	从指定的文件读取数据，而不是从键盘输入
重定向输出	1>	将输出结果保存到指定的文件（覆盖原有内容）
>>	将输出结果追加到指定的文件尾部
标准错误输出	2>	将错误信息保存到指定的文件（覆盖原有内容）
2>>	标准错误输出结果追加到指定的文件尾部
混合输出	&>无论对错都可以重定向	将标准输出、标准错误的内容保存到同一个文件中

选择题  
#不能将正确和错误一起显示出来 的是那个？          答案为E

A   [root@centos7 ~]#ls /data /xxx 1> /data/all.log 2>&1
B   [root@centos7 ~]#ls /data /xxx 2> /data/all.log 1>&2 
C   [root@centos7 ~]#ls /data /xxx &> /data/all.log  
D   [root@centos7 ~]#ls /data /xxx >& /data/all.log  

E   [root@centos7 ~]#ls /data /xxx   2>&1 1> /data/all.log

3、多行重定向

4、管道符   |

将左侧的命令输出结果，作为右侧命令的输入（处理对象）可以 叠加使用

六、Shell脚本变量简介

        变量来源于数学，是计算机语言中能储存计算结果或能表示值的抽象概念。保存将来会变化的数据，即使数据变化，直接调用变量即可，各种 Shell 环境中都使用到了“变量”的概念。Shell 变量用来存放系统和用户需要使用的特定参数（值），而且这些参数可以根据用户的设定或系统环境的变化而相应变化。通过使用变量，Shell 程序能够提供更加灵活的功能，适应性更强。

1、变量的作用

用来存放系统和用户需要使用的特定参数

• 变量名:使用固定的名称，由系统预设或用户定义
• 变量值:能够根据用户设置、系统环境的变化而变化

2、变量名要求

①定义变量格式：变量名=变量值(shell中不用声明类型，所有类型均为字符串)

②定义变量时，变量名要求：

变量名区分大小写建议全部使用大写，不能使用系统内置变量。如$PATH是系统外部命令的存放路径等。

变量名不能以数字开头，且不支持短横线 - 。

变量命名要求

区分大小写

不能使程序中的保留字和内置变量：如：if, for，hostname 命令 a=

只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头，注意：不支持短横线 “ - ”，和主机名相反

不要使用内置的变量，使用英文尽量使用词义通俗易懂，PATH

大驼峰 StudentFirstName

小驼峰 studentFirstName

下划线 student_name

3、常见Shell变量的类型包括：

1、自定义变量：由用户自己定义，修改和使用

2、预定义变量：Bash中内置的一类变量    shell         不能修改    规定好的变量 放在那里让你使用

3、环境变量：由系统维护，用于设置工作环境  

4、只读变量：只可以读取不可以更改  

变量值不允许修改（重新赋值）的情况，无法使用 unset删除，最快方法重启

5、位置变量：通过命令行给脚本传递参数

6、系统内置变量：PATH，UID，HOSTNAME，USER

1.自定义变量：

1.自定义变量:

定义变量格式：变量名=变量值(shell中不用声明类型，所有类型均为字符串)

变量名以字母或者下划线开头，区分大小写，建议全大写，长度不超过20个。

2.调用变量

echo $变量名

3.删除变量

unset  变量名

4.变量追加值

变量名+=追加值

自定义变量

方式一：变量名=变量值

方式二：交互的方式去定义变量

5.  read  -p

read  -p   从键盘输入的内容变成变量

  （交互的方法去定义变量）

4、设置变量作用范围

默认情况下，新定义的变量只在当前的shell环境中有效，因此称为局部变量，当进入子程序或新的shell环境中，局部变量将无法再起作用。

可以通过内部命令export将指定的变量导出为全局变量，使用户定义的变量在所有的子Shell环境中能够继续使用。

方法：

        格式1：export 变量名

        格式2：export 变量名=变量值

可以使用pstree 查看shell的环境，输入bash进入子shell，ctrl+D组合exit 退出子shell

新定义的变量加export ，设为全局变量，在所有的子shell环境中都可以继续使用

5、整数的运算

expr  只能进行整数的运算

格式：

格式： expr 变量1 运算符 变量2 [运算符 变量3]

运算符：

加法  +

减法 -

乘法  \ *

除法  /

取余 （取模）%

方法一： 

方法二：

let var=算术表达式
let sum=1+2
sum=1+2

方法三：

 ((var=算术表达式)) 和上面等价
((sum=1+2))
echo $sum

方法四：

 var= $[算术表达式]

计算方式 

随机数生成器变量：

$RANDOM   取值范围：0-32767
 
[root@localhost ~]#man bash
 
 
$[RANDOM%33+1]
[root@localhost ~]# echo $[RANDOM%34+1]
9
[root@localhost ~]#echo -e "\E[1;30mhello\E[0m"
#颜色
[root@localhost ~]# echo -e "\E[1;$[RANDOM%7+31]mhello\E[0m"
#随机颜色
[root@localhost ~]#echo $(expr $RANDOM % 33 + 1)
#注意运算符附近都要有空格

[root@localhost ~]# echo $[RANDOM%6]     它的范围是0到5

颜色   [root@localhost ~]#echo -e "\E[1;30mhello\E[0m" 

实验：提取系统信息

#!/bin/bash
name=`hostname`
host=`ifconfig ens33 |grep netmask|tr -s " " |cut -d" " -f3`
cpu=`lscpu |grep 型号名称|tr -s " "|cut -d " " -f2-8`
k=`uname -r`
os=`cat /etc/redhat-release`
disk=`lsblk | grep disk|tr -s " "  |cut -d " " -f4`
mem=`free -h |grep Mem|awk '{print $2}'`
#men=`free -h |grep Mem|tr -s " " | cut -d " " -f2`


echo -e  "\E[1;34m-----------------system info-------------------------\E[0m"

echo     "主机名：               $name"
echo     "IP地址：               $host"
echo     "cpu型号：              $cpu"
echo     "内核版本：             $k"
echo     "系统类型：             $os"
echo     "磁盘大小：             $disk"
echo     "内存大小：             $mem"

echo -e  "\E[1;34m------------------end-------------------------\E[0m"

6、环境变量

环境变量：

1. 由系统提前创建，用来设置用户的工作环境

2. 可以使用env查看环境变量

3. 需要记住的常用环境变量

环境变量：

可以使子进程（包括孙子进程）继承父进程的变量，但是无法让父进程使用子进程的变量
一旦子进程修改从父进程继承的变量，将会新的值传递给孙子进程
一般只在系统配置文件中使用，在脚本中较少使用