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 JavaEEPython 程序员来说,工作的需要使用 Shell 脚本进行程序或者服务器的维护,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 脚本用于管理集群

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、停止甚至编写一些更复杂的程序。

Shell 脚本的执行方式

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
    编写第一个 Shell 脚本
  • 创建一个 Shell 脚本,输出 Hello World!
    脚本常用执行方式
  1. 输入脚本的绝对路径或相对路径(首先要赋予脚本的 +x 权限,在执行脚本)
  2. sh + 脚本,不用赋予脚本 +x 权限直接执行即可
#!/bin/bash
echo "Hello World!"

Shell 的变量

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
  3. 显示当前 shell 中的所有变量:set

Shell 变量的定义

  • 定义变量:变量=值
  • 撤销变量:unset 变量
  • 声明静态变量:readonly 变量(不能 unset

示例

#!/bin/bash

# 定义变量
A=100

# 输出变量需要加上$
echo $A
echo A=$A
echo "A=$A"

# 撤销变量
unset A
echo "A=$A"

# 声明静态变量
readonly B=2
echo "B=$B"

unset B

定义变量的规则

  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
  2. 等号两侧不能有空格
  3. 变量名称一般习惯大写,这是一个规范。

将命令的返回值赋值给变量

C=`date` # 反引号,运行里面的命令,并把结果返回给变量A
D=$(date) # 等价于反引号

echo C=$C
echo "D=$D"

设置环境变量

基本语法

  • shell 变量输出为环境变量/全局变量:export 变量名=变量值
  • 让修改后的配置立即生效:source 配置文件、
  • 查询环境变量的值:echo $变量名

示例

  1. /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. 在另一个 shell 程序中使用 TOMCAT_HOME
  4. shell 脚本的多行注释::<<! 内容 !
# 使用环境变量 TOMCAT_HOME
echo "tomcat_home=$TOMCAT_HOME"

:<<!
注意换行,这里是多行注释
C=`date`
D=$(date)
echo C=$C
echo "D=$D"
!

注意:在输出 TOMCAT_HOME 环境变量前,需要让其生效 source /etc/profile

位置参数变量

介绍

  • 当我们执行一个 shell 脚本时,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

基本语法

  • $nn 为数字,$0 代表命令本身,$1-$9 代表第一个到第九个参数,十以上的参数需要用大括号包起来 (如 ${10}
  • $*:这个变量代表命令行中所有的参数,$* 把所有的参数看做一个整体
  • $@:这个变量也代表命令行中所有的参数,不过$@ 把每个参数区分对待
  • $#:这个变量代表命令行中所有参数的个数

位置参数变量示例

  • 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 "$@"
echo "参数的个数=$#"

预定义变量

基本介绍

  • 就是 shell 设计者事先定义好的变量,可以直接在 shell 脚本中使用

基本语法

  • $$:当前进程的进程号(PID
  • $!:后台运行的最后一个进程的进程号(PID
  • $?:最后一次执行的命令的返回状态,如果这个变量的值为0,证明上一个命令正常执行;如果这个变量的值为非 0(具体那个数,由命令自己来决定),则证明上一个命令执行不正确看。

示例

#!/bin/bash
echo "当前执行的进程id=$$"

# 已后台的方式运行一个脚本,并获取它的进程号
/root/shcode/myshell.sh &
echo "最后一个后台运行的进程id=$!"
echo "执行的结果是=$?"

运算符

基本介绍

  • 用于在 Shell 中进行各种运算操作

基本语法

  1. $((运算公式)) 或者 $[运算公式] 还有 expr m + n
  2. expr m -n :m 和 n 之间需要有空格,(exprexpression 简写)
  3. 如果希望将 expr 的结果赋值给某个变量需要使用反引号 ``
  4. expr \*,/,%:乘、除、取余
#!/bin/bash
# 计算 (2+3)*4的值

RES1=$(((2+3)*4))
echo "res1=$RES1"
RES2=$[(2+3)*4]
echo "res2=$RES2"
TEMP=`expr 2 + 3`
RES4=`expr $TEMP \* 4`
echo "temp=$TEMP"
echo "res4=$RES4"

# 请输出命令行的两个参数[整数]的和 20 50
SUM=$[$1+$2]
echo "sum=$SUM"

条件判断

判断语句基本语法

  • [ condition ] :注意 condition 前后要有空格 即使里面什么都没有也需要空格,非空返回 true,可使用 $? 验证(0为 True,>1 为 False)

示例

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

常用判断条件

  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 文件存在并且是一个目录

示例

#!/bin/bash

if [ "ok" = "ok" ]
then
    echo "equal"
fi

if [ 23 -ge 22 ]
then
    echo "大于"
fi

if [ -f /root/shcode/aaa.txt ]
then
    echo "文件存在"
fi

流程控制

if 判断基本语法

if [ 条件判断表达式 ]
then
    代码
fi
# 或者
if [ 条件判断表达式 ]
then
    代码
elif  [ 条件判断表达式 ]
then
    代码
fi

[ 条件判断表达式 ] 中括号和条件判断表达式之间必须有空格

示例

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

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
;;
...
*) # 如果变量的值不是以上的值,则执行此程序
;;
esac

示例

#!/bin/bash
case $1 in
"1")
echo "周一"
;;
"2")
echo "周二"
;;
*)
echo "other..."
esac

for 循环基本语法

# 语法1
for 变量 in 值1 值2 值3 ...
do
程序
done

# 语法2
for (( 初始值;循环控制条件;变量变化))
do
程序
done

示例
vim testFor1.sh

#!/bin/bash
# "$*" 是把所有的参数当作一个整体,所以只会输出一句话
for i in "$*"
do
        echo "num is $i"
done

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


vim testFor2.sh

#!/bin/bash
# 从1加到100的值输出显示,将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"


while 循环基本语法

while [条件判断表达式]
do
程序
done

示例

#!/bin/bash
# 从命令行输入一个数字 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"

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,就不用等待了
  • 参数
    • 变量:指定读取值的变量名

示例

#!/bin/bash
#!/bin/bash
# 读取控制台输入一个 NUM1 的值
read -p "请输入一个数字NUM1=" NUM1
echo "输入的NUM1=$NUM1"

# 读取控制台输入一个NUM2的值,在10秒之内
read -t 10 -p "请输入一个数字NUM2=" NUM2
echo "输入的NUM2=$NUM2"

函数

函数介绍

  • Shell 编程和其他编程语言语言,有系统函数,也可以自定义函数。

系统函数

  • basename基本语法:用于返回完整路径最后 / 的部分,常用于获取文件名
    • basename [pathname] [suffix]
    • basename [string] [suffix] : 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 pathnamestring 中的 suffix 去掉
  • dirname 基本语法:用于返回完整路径最后 / 的前面部分,常用于返回路径部分
    • dirname 文件绝对路径: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(目录部分)

示例

basename /home/apple.txt
basename /home/apple.txt .txt

dirname /home/bbb/hello.txt
dirname /home/bbb/dd/hello.txt


自定义函数

基本语法

[ function ] funname[()]
{
	Action;
	[return int;]
}

调用直接写函数名:funname [值]

示例
计算输入的两个参数之和(动态获取),getSum

#!/bin/bash

function getSum() {
        SUM=$[$n1+$n2]
        echo "和是=$SUM"
}

read -p "请输入n1=" n1
read -p "请输入n2=" n2

getSum $n1 $n2

Shell 编程综合案例——备份数据库

需求分析

  1. 每天凌晨 2:30 备份数据库 rinsan/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,比如:2027-03-13_023001.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。
#!/bin/bash
echo "开始备份数据库 `date`"
# 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
DB_PW=12345678
# 备份的数据库
DATABASE=rinsan

# 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}

# 删除十天前的备份文件
find ${BACKUP} -atime +10 -name "*.tar.gz" -exec rm -rf {} \;
echo "备份数据库---- ${DATABASE} ----成功"

-atime 读取时间,-mtime 修改时间,-ctime 创建时间