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1、前言

为什么要学习Shell编程

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。
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。
对于大数据程序员来说，需要编写Shell程序来管理集群。

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。

1.1 Shell脚本的执行方式

脚本格式要求

脚本以#!/bin/bash开头
脚本需要有可执行权限

编写第一个Shell脚本

需求说明：创建一个Shell脚本，输出 hello world!

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 + x（执行）权限，再执行脚本

./hello.sh # 可能该文件并不能执行 
chmode u+x hello.sh # 这时就需要进行修改为可执行文件了 
/root/shcode/hello.sh

方式2（sh+脚本）

说明：不用赋予脚本+x权限，直接执行即可

sh hello.sh # 也可以使用绝对路径

截图.png

1.2 Shell的变量

1.2.1 Shell变量介绍

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、$PATH等等，比如：echo $HOME 等等...
显示当前 shell 中所有变量：set

1.2.2 Shell变量的定义

基本语法

定义变量：变量=值
撤销变量：unset 变量
声明静态变量：readonly 变量，注意；不能unset

快速入门

案例1：定义变量A

A=10 
echo A=$A 
echo A = $A 
echo "A=$A" # 被 "" 包裹起来的变量一律按字符串处理，但对于有 $符号的 则按变量处理 
echo "A = $A"
echo 'A=$A' # 被单引号包裹起来的 ‘A=$A ’会直接输出成 A=$A，而不是 A=100 
echo 'A = $A'

案例2：撤销变量A

unset A 
echo "A=$A" # 撤销之后就识别不到了...

案例3：声明静态的变量B=2，不能unset

readonly B=2 # 这里也不能使用空格...

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

截图.png

1.2.3 Shell变量的定义规则

定义变量的规则

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(×)
等号两侧不能有空格
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
A=$(date)等价于反引号

小结：

被 "" 包裹起来的变量一律按字符串处理，但对于有 $符号的则按变量处理
被单引号包裹起来的 ‘A=$A’会直接输出成 A=$A ，而不是A=100

1.3 设置环境变量

基本语法

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

快速入门

在/etc/profile文件中定义TOMCAT_HOME环境变量
查看环境变量TOMCAT_HOME的值
在另外一个shell程序中使用TOMCAT_HOME

vim /etc/profile 
# 定义一个环境变量 
export TOMCAT_HOME=/opt/tomcat 
echo $TOMCAT_HOME # 为什么没有起效？ 因为你没有 source，没有让配置信息立即生效 
source /etc/profile 
echo $TOMCAT_HOME # 输出 /opt/tomcat 
cd /root/shcode 
ls 
vim var.sh # 在里面编辑 echo tomcat_home=$TOMCAT_HOME 
./var.sh 或者 sh var.sh

注意：在输出TOMCAT_HOME 环境变量前，需要让其生效 source /etc/profile（需要使用 source 来让环境变量生效）

shell脚本的多行注释

:<<! 
内容 
!

1.4 位置参数变量

介绍

当我们执行一个shell脚本时，如果我们希望获取到命令行的参数信息的时候，就可以使用到位置参数变量（简得来说就是：传参给这个脚本）

比如：/myshel.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

$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)

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。

截图.png

1.5 预定义变量

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

基本语法

$$（功能描述：当前进程的进程号（PID）)

$!（功能描述：后台运行的最后一个进程的进程号（PID））

$?（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

在一个shell脚本中简单使用一下预定义变量 preVar.sh

截图.png

其中 & 表示以后台方式执行该脚本

截图.png

1.6 运算符

基本介绍

学习如何在shell中进行各种运算操作。

基本语法

“$((运算式))” 或 “$[运算式]” 或者 expr m +n //expression表达式
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``（反引号）
expr m -n
expr *、/、% 乘，除,取余
应用实例

案例1：计算(2+3)X4的值

#!/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` # 记住 使用 expr 一定要有空格 数字与符号之间
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

#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"

细节注意：

expr 里的乘法使用 \* 来处理的
\* 是用在 expr 中的

1.7 条件判断

判断语句

基本语法

[ 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）（与Java、C相反...）

应用实例

[ hspEdu ] # 返回 true 
[] # 返回 false 

# PS：&&表示只有左边命令执行成功才会执行右边的命令（即 条件满足，则执行后面的语句） 
[ condition ] && echo OK || echo notok # 条件满足，执行后面的语句

常用的判断条件

= 字符串比较
两个整数的比较

-It 小于 less then

-le 小于等于 less or equal

-eq 等于 equal

-gt 大于 greater than

-ge 大于等于 greater or equal

-ne 不等于 not equal

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

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

4)应用实例

案例1： "ok"是否等于"ok"

if [ "ok" = "ok"] # [] 里两边需要有空格！ 
then 
    echo "equal" 
fi 
# 当符合条件输出，不符合不输出

案例2：23是否大于等于22

if [ 23 -ge 22] # [] 里两边需要有空格！ 
then
    echo "greater" 
fi

案例3：/root/shcode/aaa.txt目录中的文件是否存在

if [ -f /root/shcode/aaa.txt] # 判断文件是否存在，并且是否是一个常规的文件 
then
    echo "存在" 
fi

扩展案例

if [ ] # []中必须要有空格！没有空格会出错！且 [ ]表示假，所以该脚本不输出 
then 
    echo "为假"
fi
# 什么也不输出 

if [ hello ]
then
    echo "为真" 
fi 
# 输出"为真"

1.8 流程控制

1.8.1 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"

# !/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

1.8.2 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

;; （两个 ; 代表结束）

"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"

截图.png

# 输出结果 （这里是使用了位置参数来进行传递参数的🙄） 
[root@STUCentos7 shcode]# sh testCase.sh 1 
周一 
[root@STUCentos7 shcode]# sh testCase.sh 12 
other... 
[root@STUCentos7 shcode]# sh testCase.sh 2 
周二 
[root@STUCentos7 shcode]#

1.8.3 for循环

基本语法1（用在具体范围的）

for 变量 in 值1 值2 值3...

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]

截图.png

#!/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 $* 是把输入的参数，当做一个整体，所以，只会输出一句 
for i in "$*" 
do 
    echo "num is $i" 
done 

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

基本语法2（用在无法确定其范围的）

for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))

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（可以将 100改为 $1 变为让位置参数来自动替换） 
# 定义一个变量 SUM 
SUM=0
for((i=1; i <= 100; i++)) 
do 
# 写上你的业务代码 
    SUM=$[$SUM+$i] 
done 
echo "总和为：$SUM"

1.8.4 while循环

基本语法

while [ 条件判断式 ]

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?

截图.png

#!/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 ] # 判断 $i 是否小于等于 $1(位置参数) 
do 
    SUM=$[$SUM+$i] 
    # i自增 
    i=$[$i+1] 
done 
echo "执行结果=$SUM"

1.9 read读取控制台输入

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

应用实例 testRead.sh

案例1：读取控制台输入一个num值

#!/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num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"

截图.png

1.10 函数

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。

1.10.1 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（即 suffix 指定删除后缀名的名称）

应用实例

案例1：请返回 /home/aaa/test.txt的 "test.txt" 部分

basename /home/aaa/test.txt # 返回test.txt

basename /home/aaa/test.txt .txt # 返回 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（与上面的 basename 刚好相反）

dirname [pathname]

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（非组录的部分），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 # 返回 /home/aaa

1.10.2 自定义函数

基本语法

[ function ] funname[()]

{

Action;（要做的事情）

[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，getSum

截图.png

#!/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+$n2] # 等下准备传递给这个函数的值 
    echo "和是=$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

2、Shell编程综合案例

需求分析

每天凌晨2:30备份数据库 kaf 到 /data/backup/db
备份开始和备份结束能够给出相应的提示信息
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
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。

mysql_db_backup.sh 脚本文件的内容

# mysql_db_backup.sh 脚本内容 
#!/bin/bash 
# 备份目录 
BACKUP=/data/backup/db 
# 当前时间 
DATETIME=$(date +%Y-%m-%d_%H:%M:%S) # 由于这我们是要当一个文件夹的，所以不要用空格哦~ 
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=kaf
# 备份的数据库名 
DATABASE=kaf

# 创建备份目录，如果不存在，就创建 
# PS：&& 表示只有左边命令执行成功才会执行右边的命令；mkdir -p 创建多级目录
[ ! -d "${BACKUP}/${DATETIME}" ] && mkdir -p "${BACKUP}/${DATETIME}" # 不存在指定的目录，就创建一个 
# 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 
# -atime 读取时间、-mtime 修改时间、-ctime 创建时间 
find ${BACKUP} -atime +10 -name "*.tar.gZ" -exec rm -rf {} \; # PS：+10 这里不能有空格 
echo "备份数据库${DATABASE} 成功~"

crontab 定时器的内容

30 2 * * * /usr/bin/mysql_db_backup.sh

cd /usr/sbin 
vim mysql_db_backup.sh 
chmod u+x mysql_db_backup.sh 
./mysql_db_backup.sh # 输出当前时间 

cd / 
ls # 查看 /（根目录发现，我们没有data目录） 
vim /usr/sbin/mysql_db_backup.sh # 对 mysql_db_backup.sh 脚本文件进行再编辑 
/usr/sbin/mysql_db_backup.sh # 使用绝对路径来执行 shell 脚本 

ls # 查看发现我们多了一个 data目录 
cd data 
ls 
cd backup 
ls 
cd db 
ls # 在这里我们可以看到，他用当前的时间来创建文件夹 

vim /usr/sbin/mysql_db_backup.sh # 再次进一步完善 shell 脚本文件 

# 设置每天凌晨 2：30 分进行数据库备份 
crontab # 为其添加一个定时器 
crontab -l # 查看定时器里的任务

2.1 详细步骤

进入到 mysql_db_backup.sh 脚本文件中编辑

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为其赋予可执行权限并执行

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修改 shell 脚本文件，让其自动生成以当前时间为名称的目录

截图.png

对数据库进行备份，并删除10天前的备份信息

截图.png

在 crontab 中添加定时器

# 设置每天凌晨 2：30 分进行数据库备份 
crontab # 为其添加一个定时器 
30 2 * * * /usr/bin/mysql_db_backup.sh # 指定 shell 脚本文件的执行时间 
crontab -l # 查看定时器里的任务

Linux学习笔记四之Shell编程

1、前言

1.1 Shell脚本的执行方式

1.2 Shell的变量

1.2.1 Shell变量介绍

1.2.2 Shell变量的定义

1.2.3 Shell变量的定义规则

1.3 设置环境变量

1.4 位置参数变量

1.5 预定义变量

1.6 运算符

1.7 条件判断

1.8 流程控制

1.8.1 if 判断

1.8.2 case语句

1.8.3 for循环

1.8.4 while循环

1.10 函数

1.10.1 系统函数

1.10.2 自定义函数

2、Shell编程综合案例

2.1 详细步骤