06数组实践数组实践基础操作数组基础数组（Array）是有序的元素序列，它是数据结构在shell当中非常常见的一种

数组实践

基础操作

数组基础

数组（Array）是有序的元素序列，它是数据结构在shell当中非常常见的一种数据存储方式，它将有限个类型相同的数据放到一个集合中，这个集合就是数组。为了操作方便，我们为数组定制一个名称变量，数组内的每一个数据都是数组元素，这些数组元素在集合中有顺序的观念，顺序的位置值我们称为下标

数组分类

数组样式-从数据结构的本身出发，它主要有多种数组样式

一维数组
- 一维数组是最简单的数组，按照顺序将一系列数据排列下来即可，数组本身没有场景含义
- 数据的表现样式：数组[下标]
- 适用场景：编程语言中基于数据的查询、聚合等操作
二维数组
- 二维数组是业务场景中常见的数组表现样式，即在一维数组的前提下，扩充了数据元素在场景中的含义
- 数据的表现样式：数组[行下标][列下标]
- 适用场景：数据库场景中基于数据的查询、聚合等操作
三维数组
- 三维数组是大型业务场景中通用的一种数组表现样式，它是在二维数据的前提下，扩充了数据空间的含义
- 数据的表现样式：数组[行下标][列下标][页下标]
- 适用场景：数据分析场景中基于数据的查询、聚合等操作

注意：

bash支持一维数组(不支持多维数组)，并且没有限定数组的大小。数组元素的下标由0开始编号
获取数组中的元素要利用下标，下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于0
bash的数组支持稀疏格式（索引名称可以不连续）

数组定义

数组创建

在Shell中，用括号来表示数组，数组元素用“空格”符号分割开。定义数组的语法格式：array_name=(value1 ... valuen)

注意：基于元素的格式，主要有单行定义、多行定义、单元素定义、命令定义等多种样式

语法解读

# 单行定义
array_name=(value0 value1 value2 value3)
# 多行定义
array_name=(
value0
value1
value2
value3
)
# 单元素定义，注意：单元素定义的时候，可以不使用连续的下标，而且下标的范围没有限制
array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[2]=value2

# 命令定义就是value的值以命令方式来获取
file_array=($(ls /tmp/))

简单实践

# 实践1-单行定义

# 定制数据数组
num_list=(123,234,345,456,567)
echo ${num_list[0]}
123,234,345,456,567

# 数据元素之间使用空格隔开
num_list=(123 234 345 456 567)
echo ${num_list[0]}
123

echo ${num_list[@]}
123 234 345 456 567

# 实践2-多行定义

# 定制数组
class_one=(
> zhangsan
> lisi
> wangwu
> zhaoliu
> )

# 查看数组元素
echo ${class_one[0]}
zhangsan

echo ${class_one[@]}
zhangsan lisi wangwu zhaoliu

# 实践3-单元素定义

# 定制数组
mix_list[0]=nihao
mix_list[2]=345
mix_list[4]="1.23,4.56"

# 查看数组元素
echo ${mix_list[1]}

echo ${mix_list[@]}
nihao 345 1.23,4.56

# 批量多元素定义
string_list=([0]="value-1" [3]="value-2")

echo ${string_list[@]}
value-1 value-2

echo ${!string_list[@]}
0 3

# 实践4-命令定义

# 定制数组元素
unset file_array
# 注意：对于命令的数组创建来说，它只有一个元素（此时实际不是数组）
file_array=$(ls *.sh)

# 查看数组元素
echo ${file_array[0]}
count_head_feet.sh host_network_test.sh memory_info.sh simple_jumpserver.sh simple_login_string.sh site_healthcheck.sh test_argnum.sh

echo ${file_array[1]}

echo ${!file_array[@]}
0

unset file_array
# 这样创建数组，会是多个元素
file_array=($(ls *.sh))

echo ${file_array[0]}
count_head_feet.sh

echo ${file_array[@]}
count_head_feet.sh host_network_test.sh memory_info.sh simple_jumpserver.sh simple_login_string.sh site_healthcheck.sh test_argnum.sh

echo ${!file_array[@]}
0 1 2 3 4 5 6

数组取值

对于shell的数组数据来说，获取指定的数组元素主要有两种方法，一种是获取内容，一种是获取其他信息

语法解读

基于索引找内容，读取数组元素值可以根据元素的下标值来获取，语法格式如下：
- ${array_name[index]}
- ${array_name[@]:起始位置:获取数量}
注意：获取具体的元素内容，指定其下标值，从0开始；获取所有的元素内容，下标位置写"@"或者"*"
获取数组索引，在找内容的时候，有时候不知道数组的索引都有哪些，我们可以基于如下方式来获取数组的所有索引，${!array_name[@]}或${!array_name[*]}
获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同，格式如下：${#array_name[index]}。注意：获取具体的元素长度，指定其下标值，从0开始；获取所有的元素个数，下标位置写"@"或者"*"
从系统中获取所有的数组，declare -a

简单实践

# 实践1-基于索引找内容

# 设定数组内容
num_list=(123 234 345 456 567)
# 获取指定位置元素
echo ${num_list[0]}
123

echo ${num_list[1]}
234

# 获取所有位置元素
echo ${num_list[*]}
123 234 345 456 567

echo ${num_list[@]}
123 234 345 456 567

# 获取末尾位置元素
echo ${num_list[-1]}
567

echo ${num_list[-2]}
456

# 获取指定范围元素
echo ${num_list[@]:1:1}
234

echo ${num_list[@]:1:3}
234 345 456

# 实践2-获取数组索引
echo ${!num_list[@]}
0 1 2 3 4

echo ${!num_list[*]}
0 1 2 3 4

# 实践3-获取数组长度

# 获取数组的元素数量
echo ${#num_list[@]}
5

echo ${#num_list[*]}
5

# 获取数据元素的长度
echo ${#num_list[3]}
3

# 实践4-获取系统所有数组
declare -a
declare -a BASH_ARGC='()'
declare -a BASH_ARGV='()'
declare -a BASH_LINENO='()'
declare -a BASH_SOURCE='()'
declare -ar BASH_VERSINFO='([0]="4" [1]="2" [2]="46" [3]="2" [4]="release" [5]="x86_64-redhat-linux-gnu")'
declare -a DIRSTACK='()'
declare -a FUNCNAME='()'
declare -a GROUPS='()'
declare -a PIPESTATUS='([0]="0")'
declare -a file_array='([0]="count_head_feet.sh" [1]="host_network_test.sh" [2]="memory_info.sh" [3]="simple_jumpserver.sh" [4]="simple_login_string.sh" [5]="site_healthcheck.sh" [6]="test_argnum.sh")'
declare -a num_list='([0]="123" [1]="234" [2]="345" [3]="456" [4]="567")'

数组变动

元素修改

数组元素的修改其实就是定义数组时候的单元素定义，主要包含两种，元素替换，元素部分内容替换，格式如下

元素内容替换，array_name[index]=值，在修改元素的时候，index的值一定要保持准确
元素部分内容替换，${array_name[index]/原内容/新内容}，可以参考字符串替换格式。注意：默认是演示效果，原数组未被修改，如果真要更改需要结合单元素内容替换

# 修改指定位置的值
num_list[2]=aaa

echo ${num_list[@]}
123 234 aaa 456 567

# 替换元素值的特定内容
echo ${num_list[2]/aa/lualu-}
lualu-a

echo ${num_list[@]}
123 234 aaa 456 567

num_list[2]=${num_list[2]/aa/lualu-}

echo ${num_list[@]}
123 234 lualu-a 456 567

元素删除

将shell中的数组删除，可以使用unset来实现，主要有两种情况：删除单元素，删除整个数组。格式如下：

删除单元素，unset array_name[index]
删除整个数组，unset array_name

# 删除指定的元素
echo ${num_list[@]}
123 234 lualu-a 456 567

unset num_list[2]
echo ${num_list[@]}
123 234 456 567

unset num_list[2]
echo ${num_list[@]}
123 234 456 567

# 删除数组中的元素，实际是将该下标位置置空，对其它位置没有影响
echo ${!num_list[@]}
0 1 3 4

unset num_list[1]
echo ${num_list[@]}
123 456 567

echo ${!num_list[@]}
0 3 4

# 删除整个数组
unset num_list
echo ${!num_list[@]}

综合实践

数组关联

上一节，我们学习了shell环境下的数组定制的简写方式。数组的定制主要有如下两种：

定制索引数组 - 数组的索引是普通的数字，declare -a array_name，普通数组可以不事先声明，直接使用
定制关联数组 - 数组的索引是自定义的字母，declare -A array_name，关联数组必须先声明，再使用

# 实践1-定制索引数组

# 定制一个空内容的数组
declare -a course

declare -a | grep course
declare -a course='()'

# 定制一个包含元素的数组
course=(yuwen shuxue yingyu)

declare -a | grep course
declare -a course='([0]="yuwen" [1]="shuxue" [2]="yingyu")'

# 实践2-定制关联数组

# 定制关联数组
declare -A score

declare -a | grep score

declare -A | grep score
declare -A score='()'

# 关联数组和数字索引数组不能通用
declare -a score
-bash: declare: score: cannot convert associative to indexed array

# 关联数组的操作
score[yingyu]="32"
score[yuwen]="67"
score[shuxue]="65"

declare -A | grep score
declare -A score='([yingyu]="32" [yuwen]="67" [shuxue]="65" )'

echo ${!score[@]}
yingyu yuwen shuxue

echo ${score[@]}
32 67 65

数组案例

信息统计

需求

分别打印CPU 1min 5min 15min load负载值；命令提示：uptime 信息显示： CPU 1 min平均负载为: 0.00 CPU 5 min平均负载为: 0.01 CPU 15 min平均负载为: 0.05

cpu_load.sh，创建脚本文件，内容如下

#!/bin/bash
# 功能：采集系统cpu负载信息
# 版本：v0.1
# 作者：example
# 联系：www.example.com

# 获取CPU负载情况
cpu_load=($(uptime | tr -s " " | cut -d " " -f 11-13 | tr "," " "))

# 信息输出
echo -e "\e[31m\t系统cpu负载信息\e[0m"
echo -e "\e[32m================================"
echo "CPU 1 min平均负载为: ${cpu_load[0]}"
echo "CPU 5 min平均负载为: ${cpu_load[1]}"
echo "CPU 15 min平均负载为: ${cpu_load[2]}"
echo -e "================================\e[0m"

/bin/bash cpu_load.sh
        系统cpu负载信息
================================
CPU 1 min平均负载为: 0.00
CPU 5 min平均负载为: 0.01
CPU 15 min平均负载为: 0.05
================================

服务管理

需求

服务的管理动作有："启动" "关闭" "重启" "重载" "状态" 服务的管理命令有："start" "stop" "restart" "reload" "status" 选择不同的动作，输出不同的服务执行命令，格式如下：systemctl xxx service_name

service_manager.sh，创建脚本文件，内容如下

#!/bin/bash
# 功能：定制服务管理的功能
# 版本：v0.1
# 作者：example
# 联系：www.example.com

# 定制普通数组
oper_array=(启动 关闭 重启 重载 状态)
# 定制关联数组
declare -A cmd_array
cmd_array=([启动]=start [关闭]=stop [重启]=restart [重载]=reload [状态]=status)

# 服务的操作提示
echo -e "\e[31m---------------服务的操作动作---------------
 1: 启动  2: 关闭  3: 重启  4: 重载  5: 状态
--------------------------------------------"'\033[0m'

# 选择服务操作类型
read -p "> 请输入服务的操作动作: " oper_num
echo 
echo -e "\e[31m您选择的服务操作动作是:  ${oper_array[$oper_num-1]}\e[0m"
echo -e "\e[32m===============服务的执行动作===============
您即将对服务执行如下命令:
\tsystemctl ${cmd_array[${oper_array[$oper_num-1]}]} service_name
=========================================="'\033[0m'

/bin/bash service_manager.sh
---------------服务的操作动作---------------
 1: 启动  2: 关闭  3: 重启  4: 重载  5: 状态
--------------------------------------------
> 请输入服务的操作动作: 1

您选择的服务操作动作是:  启动
===============服务的执行动作===============
您即将对服务执行如下命令:
        systemctl start service_name
==========================================