Shell基础编程

文章目录

• 1 、为什么要学习 Shell 编程
• 2、Shell 是什么
• 3、Shell 脚本的执行方式
• • • 3.1 脚本格式要求
    • 3.2 脚本格式要求
    • 3.3 脚本的常用执行方式
• 4、Shell 的变量
• • • 4.1 Shell 变量介绍
    • 4.2 shell 变量的定义
    • 4.3 shell 变量的定义注意事项
• 5、设置环境变量
• • • 5.1 基本语法
    • 5.2 快速入门
• 6、位置参数变量
• • • 6.1 介绍
    • 6.2 基本语法
    • 6.3 预定义变量
• 7、运算符
• • • 7.1 基本介绍
    • 7.2 基本语法
• 8、条件判断
• • • 8.1 条件语句
    • 8.2 判断语句
• 9、流程控制
• • • 9.1 if 判断
    • 9.2 case语句
    • 9.3 for 循环
    • 9.4 while 循环
• 10、read 读取控制台输入
• 11、函数
• • • 11.1 函数介绍
    • 11.2 系统函数
    • 11.3 自定义函数
• 12、编程综合案例

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. 对于后端程序员来说，工作的时候，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。

3、Shell 脚本的执行方式 3.1 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。

3.2 脚本格式要求

需求说明：创建一个 Shell 脚本，输出 hello world!

vim hello.sh

#!/bin/bash
echo "hello,world~"

3.3 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
• 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。

4、Shell 的变量 4.1 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

4.2 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：

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

#案例 2：撤销变量 A
unset A
echo "A=$A"

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

#将指令返回的结果赋给变量
C=`date`
D=$(date)
echo "C=$C"
echo "D=$D"

#使用环境变量 TOMCAT_HOME
echo "tomcat_home=$TOMCAT_HOME"

4.3 shell 变量的定义注意事项

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

5、设置环境变量 5.1 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）

5.2 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

export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH 
#定义一个环境变量
export TOMCAT_HOME=/opt/tomcat

6、位置参数变量 6.1 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。

6.2 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）

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 "所有的参数=$@"
echo "参数的个数=$#"

6.3 预定义变量

预定义变量就是 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。

$$ （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。

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

7、运算符 7.1 基本介绍

学习如何在 shell 中进行各种运算操作。

7.2 基本语法

1. “$((运算式))”或“$[运算式]”或者 expr m + n
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

应用实例 test.sh
案例 1：计算（2+3）× 4 的值
案例 2：请求出命令行的两个参数[整数]的和 10 20

#!/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` #运算符两边必须有空格
echo "temp=$TEMP"
RES4=`expr $TEMP * 4`
echo "res4=$RES4"
#案例 2：请求出命令行的两个参数[整数]的和 10 20
SUM=$[$1+$2]
echo "sum=$SUM"

8、条件判断 8.1 条件语句

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）

[ 100 ] #返回 true
[ ] 返回 false
[ condition ] && echo OK || echo notok #条件满足，执行后面的语句

8.2 判断语句

1)= 字符串比较
2) 两个整数的比较
-lt 小于
-le 小于等于
-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

#!/bin/bash
#案例1: "ok"是否等于" ok"
#判断语句:使用=
if [ "ok" = "ok" ] #多个条件用-a连接
then
	echo "equal"
fi

#案例2: 11是否大于等于22
#判断语句:使用-ge
if[ 11 -ge 22 ]
then
	echo "大于"
fi
#案例3: /root/1.txt 目录中的文件是否存在
#判断语句: 使用-f
if [ -f /root/1.txt ]
then
	echo "存在"
fi

9、流程控制 9.1 if 判断

基本语法：

单分支：

if [ 条件判断式 ]
then
代码
fi

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

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”，如果小于 60,则输出 “不及格”。

#!/bin/bash
#shell脚本
if[ $1 -ge 60 ]
then
	echo "及格了"
elif[ $1 -lt 60 ]
then
	echo "不及格"
fi

9.2 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

案例：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
#shell脚本
case $1 in
"1")
	echo"周一"
;;
"2")
	echo "周二"
;;
*)
	echo "other"
;;
esac

9.3 for 循环

基本语法1：

for变量in 值 1 值 2 值 3…
do
程序/代码
done

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

案例：从 1 加到 100 的值输出显示。

#!/bin/bash
#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，就输出几次
echo
for j in "$@"
do
	echo "num is $j"
done


#从1加到100的值输出显示，如何把100做成一个变量
SUM=0
for(( i=1; i<=$1; i++) )
do
	SUM=$[$SUM+$i]
done
echo "总和SUM=$SUM"

9.4 while 循环

基本语法：

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

案例：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"

10、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

案例：读取控制台输入一个 NUM1 值
案例：读取控制台输入一个 NUM2 值，在 10 秒内输入。

#!/bin/bash
#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=$NUM1"
#读取控制台输入一个 NUM2 值，在 10 秒内输入。
read -t 10 -p "请输入一个数 NUM2=" NUM2
echo "你输入的 NUM2=$NUM2"

11、函数 11.1 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。

11.2 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。

案例：请返回 /home/aaa/test.txt 的 “test.txt” 部分

basename /home/aaa/test.txt

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））

案例：请返回 /home/aaa/test.txt 的 /home/aaa

dirname /home/aaa/test.txt

11.3 自定义函数

基本语法：

[ function ] funname[() ]
{
Action;
[return int;]
}
调用直接写函数名：funname [值]

案例：计算输入两个参数的和(动态的获取)， getSum

#!/bin/bash

#定义函数 getSum
function getSum() {
	SUM=$[$n1+$n2]
	echo "和是=$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

12、编程综合案例

需求如下：

1. 备份数据库 mydata 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：2022-03-12_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。

代码实现：

#!/bin/bash

#备份目录
BACKUP=/data/backup/db
#当前时间
DATETIME=$(date +%Y-%m-%d_%H%M%S)
echo $DATETIME
#数据库的地址
HOST=localhost
#数据库用户名
DB_USER=root
#数据库密码
DB_PW=123456
#备份的数据库名
DATABASE=mydata
#创建备份目录, 如果不存在，就创建
[ ! -d "${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~"