Shell脚本编程规范与变量,让你轻松学脚本,快乐做IT.

前言：

Linux系统中的Shell脚本是一个特殊的应用程序，它介于操作系统内核与用户之间，充当一个“命令解释器”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执行，并输出执行结果。

一、Shell脚本概述

1、将要执行的命令吧顺序保存到一个文本文档
2、给该文件可执行权限，便可运行
3、可结合各种Shell控制语句以完成更复杂的操作

二、Shell脚本应用场景

1、重复性操作
2、批量事物处理
3、自动化运维
4、服务运行状态监控（zabbix）
5、定时任务执行

三、Shell脚本的作用

（一）、 Shell脚本的作用：命令解释器，翻译官

1、介于系统内核与用户之间，负责解释命令行

2、shell 控制Linux内核，内核态会加载系统硬件提供支持，然后输出信息 （结果、bug、err）

3、shell 也可以通过控制应用程序，再进行控制Linux内核

4、应用程序（例如kickstart 无人值守）

5、内核放在boot中，boot还存放的GRUB菜单

（二）、用户登录Shell

1、登录后默认使用的Shell程序，一般为/bin/bash

2、不同的Shell的内部指令，运行环境等会有所区别

例如：

[root@localhost ~]#cat /etc/shells 
/bin/sh
/bin/bash
/sbin/nologin
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
/usr/sbin/nologin
/bin/tcsh
/bin/csh

四、编写Shell脚本

（一）、编写脚本代码

1、使用vi文本编辑器
2、每行一条Linux命令，按执行顺序依次编写（从上到下）
3、脚本的构成：
●脚本声明
●注释信息
●可执行语句

例如：

vim first.sh

#/bin/bash
#this is my first shell-script
cd /boot
echo "当前目录位于"
pwd
echo "其中以vml开头的文件包括："
ls -lh vml*
~                

vim first.sh ：使用vim 编写一个脚本first.sh，“.sh”是脚本的一个后缀，方便大家辨识该文件是脚本文件。
#！/bin/bash ：代表固定格式，相当于声明
#this is my first shell-script：对于该脚本的注释信息，没有具体作用
cd /boot ：跳转到boot目录
echo"当前目录位于"：表示输出字符串，方便理解，没有具体作用
pwd ：显示目前所在工作环境的目录
echo"其中以vm开头的文件包括："：表示输出字符串，方便理解，没有具体作用
ls -lh vml* ：长格式友好显示（带有单位）以vml开头的所有文件。

（二）、执行脚本

注意：我们在执行脚本前我们要养成赋予脚本可执行权限的习惯
即：

[root@localhost ~]# chmod +x first.sh 
[root@localhost ~]# ls -l 
-rwxr-xr-x. 1 root root   37 Nov 25 22:22 first.sh

执行脚本的四种方式：
方法一：sh脚本文件路径

[root@localhost ~]# sh first.sh

此方法不要求脚本拥有执行权限，如果脚本中执行了切换位置的命令，此方式不会进行切换。

方法二：source脚本文件路径

[root@localhost ~]# source first.sh 

此方法也不要求脚本拥有执行权限，但若脚本中执行了切换位置的命令，此方式会进行切换。

方法三：“.”脚本文件路径

[root@localhost ~]# . first.sh 

此方式与方法二类似，但就生产环境而言，我们一般很少使用此方式，该方法同样会切换目录。

方法四：脚本文件路径（绝对路径与相对路径）

[root@localhost ~]# ./first.sh 

此方法需要赋予执行权限

五、重定向与管道操作

（一）、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错误信息

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

（二）、重定向操作与管道操作
1 、重定向操作

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	>	将输出结果保存到指定的文件（覆盖原有内容）
重定向输出	>>	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）
标准错误输出	2>>	将错误信息追加到指定的文件中
混合输出	&>	将标准输出、标准错误的内容保存到同一个文件中
混合输出	2>&1	将标准错误输出重定向到标准输出

注意：

echo "123123" > pass.txt     #将123132重定向输出到pass.txt文件中
passwd --stdin zhangsan < pass.txt     #将pass.txt文件内容重定向输入到张三的键盘密码中

ls -lh  > log.txt 2>&1  等同于 ls -lh &> log.txt       #将ls -lh的标准输出和标准错误输出都保存在log.txt文件中

2、管道操作符号“|”
将左侧的命令输出结果，作为右侧命令的处理对象
格式：cmd1 | cmd2 [… | cmdn]
例如：

ps aux | wc -l       #以行格式显示进程数

echo “123123” | passwd --stdin lisi    #将lisi的密码设为123123

补充：xargs命令可以通过管道接受字符串，并将接收到的字符串通过空格分割成许多参数(默认情况下是通过空格分割) 然后将参数传递给其后面的命令，作为后面命令的命令行参数。

六、Shell变量的作用、类型

（一）、变量的作用

为灵活管理Linux系统提供特定的参数，包含两层意思：
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

（二）、变量的类型

自定义变量：由用户自己定义、修改和使用
环境变量：由系统维护，用于设置工作环境（例如PATH）
只读变量：变量值不允许被修改，只允许读
位置变量：通过命令行给脚本程序传递参数
预定义变量：Bash中内置的一类变量，不能直接修改 （例如0 、 0、0、*、$#)

1、自定义变量

定义一个新的变量
变量名以字母或下划线开头，区分大小写，建议全部大写

变量名=变量值

“=” 为赋值符号，代表把赋值符号右边的内容赋予给左边的变量名，=两边不要有空格

变量名的命名，以字母或者下划线开头，例如：

ADDR="192.168.226.100";   #以大写字母开头

_ABC="hello"              #以下划线开头

查看变量的值
在输出时，需要在变量名前加上$符号
例如:

[root@localhost ~]# ADDR=192.168.226.100
[root@localhost ~]# echo $ADDR
192.168.226.100

此处需要注意：
如果重新赋予新的值，那么命名的值会更新（覆盖）

允许同时输出两个变量:

[root@localhost?~]#ADDR="192.168.226.100"
[root@localhost?~]#_ABC="hello"
[root@localhost?~]#echo $ADDR
192.168.226.100
[root@localhost?~]#echo $_ABC
hello
[root@localhost?~]#echo $ADDR $_ABC
192.168.226.100 hello

2、赋值时使用引号

双引号：允许通过$符号引用其他变量值
单引号：禁止引用其他变量值，$视为普通字符
反撇号：命令替换，提取命令执行后的输出结果

[root@localhost?~]#ABC=shell
[root@localhost?~]#echo $ABC
shell

[root@localhost?~]#echo "$ABC"3.0  #双引号的使用可以引用变量的值
shell3.0
[root@localhost ~]#echo "$ABC3.0"   #这种引用方法是错误的，添加的内容要么放“”后面，要么放$前面
.0
[root@localhost ~]#echo "我爱$ABC"
我爱shell

[root@localhost ~]#echo '$ABC'3.0   #单引号的使用是直接将单引号中的内容输出
$ABC3.0

[root@localhost ~]#AAA=`echo "我爱$ABC"`  #反撇号的使用是提取``中的echo "我爱$ABC"的输出结果，作为自己的变量值
[root@localhost ~]#echo $AAA
我爱shell
[root@localhost ~]#BBB=$(echo "我爱$ABC")   #使用（）也具有反撇号的作用，不过要在（）前面加上$符号
[root@localhost ~]#echo $BBB
我爱shell

3 .从键盘输入内容为变量赋值

read [-p "提示信息"] 变量名

示例：

[root@localhost ~]#read -p "请输入你的年龄：" AGE    #AGE这个变量名前面有空格
请输入你的年龄：25
[root@localhost ~]#echo $AGE     #从键盘输入的变量值25就赋值给了变量名AGE
25  

vim name.sh
#!/bin/bash
#this is shell-script
read -p "请输入你的名字：" name
echo "------------------------"
echo "请输入他的名字："
read name2
echo "-----------"
echo "你的名字$name"
echo "他的名字$name2" 

chmod +x name.sh
[root@localhost ~]#./name.sh 
请输入你的名字：gcc
------------------------
请输入他的名字：
lisi
-----------
你的名字gcc
他的名字lisi

4.设置变量的作用范围

（1）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子shell环境时，局部变量将无法在使用
可以使用 pstree 命令查看Shell环境，输入 bash 命令进入子Shell环境。
使用pstree命令查看当前的shell环境

（2）命令格式:
可以通过内部命令export指定变量导出为全局变量，使用户定义变量在所有的子shell环境中能够继续使用

格式1:  export 变量名

格式2:  export 变量名=变量值

5.整数变量的运算

整数变量的运算:

expr 变量1 运算符 变量2 [运算符 变量3]...

常用运算符:

加法运算：+
减法运算：-
乘法运算：\*
除法运算：/
求模（取余）运算：%

举例:

[root@localhost opt]# exit
exit
[root@localhost opt]# expr 3+2	'错误格式，不加空格'
3+2
[root@localhost opt]# expr 3 + 2	'正确格式，加法运算'
5
[root@localhost opt]# expr 3 - 2	'正确格式，减法运算'
1	
[root@localhost opt]# expr 3 * 2	'错误格式，乘法运算'
expr: syntax error
[root@localhost opt]# expr 3 \* 2	'正确格式，乘法运算'
6
[root@localhost opt]# expr 3 / 2	'正确格式，除法运算'
1
[root@localhost opt]# expr 3 % 2	'正确格式，取余运算'
1
[root@localhost opt]# expr 32 % 21
11
[root@localhost opt]# expr 32 % 5
2
[root@localhost?~]#a=$(expr 5\*2)   #错误格式\*两边没加空格
[root@localhost?~]#echo $a
5*2
[root@localhost?~]#a=$(expr 5 \* 2)    #正确格式，\*两边加空格
[root@localhost?~]#echo $a
10
[root@localhost ~]#a=$((5 * 2))   #使用双括号（（））进行运算，此时* （运算符）两边也需要空格
[root@localhost ~]#echo $a
10
[root@localhost ~]#a=$[5 * 2]     #使用[]进行运算，* （运算符）两边也需要空格
[root@localhost ~]#echo $a
10

6、只读变量

用于变量值不允许被修改的情况

readonly 命令设置只读变量
readonly PRODUCT				#设置为只读变量
echo $PRODUCT
PRODUCT=Python			        #只读变量不可以被重新赋值
unset PRODUCT					#只读变量不可以被删除，unset 命令用于删除变量,但无法删除只读变量，只能重启系统解决

7. 特殊Shell变量

环境变量:
由系统提前创建，用来设置用户的工作环境
配置文件： /etc/profile、~/.bash_profile

常见的环境变量:
使用 env 命令可以查看到当前工作环境下的环境变量
USER表示用户名称，
HOME表示用户的宿主目录，
LANG表示语言和字符集，
PWD表示当前所在的工作目录，
PATH表示可执行程序的默认搜索路径

举例:

[root@localhost ~]#PATH="$PATH:/root"
[root@localhost ~]#echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/root    #就把/root加入到全局环境变量中去了

7.位置变量

位置表示为$n，n为1~9之间的数字

预定义变量:

$#：命令行中位置变量的个数
$*：所有位置变量的内容
$?：上一条命令执行后返回的状态，当返回状态值为0时表示执行正常，非0值表示执行异常或出错
$0：当前执行的进程/程序名

$*、$@：表示命令或脚本要处理的参数。
  $*：把所有参数看成以空格分隔的一个字符串整体，代表"$1 $2 $3 $4"。
  $@：把各个参数加上双引号分隔成n份的参数列表，每个参数是独立  的，代表"$1" "$2" "$3" "$4"。

vim nnn.sh
#!/bin/bash
echo $1
echo $2
echo "$[$1 + $2]"
echo $0

[root@localhost ~]#chmod +x nnn.sh 
[root@localhost ~]#./nnn.sh 10 20 30 40
10
20
30
./nnn.sh

[root@localhost ~]#echo $?
0

[root@localhost opt]# 
%Y 表示年
%m 表示月
%d 表示日
%H 表示小时
%M 表示分钟
%S 表示秒
%s 表示从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 到目前为止的秒数，相当于time函数
%w 表示一周中的第几天。

[root@localhost opt]#date
2020年 12月 16日 星期三 16:14:03 CST
[root@localhost opt]#date +%s   	'从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 到目前为止的秒数（时间戳）'
1608106480
[root@localhost opt]# date +%F		'显示当前日期'
2020-12-16
[root@localhost opt]# date +%Y%m%d	'显示年月日'
20201216
[root@localhost opt]# date "+%Y-%m-%d %H-%M-%S"    现在的时间是：
现在的时间是：2020-12-16 16-16-20
[root@localhost opt]# date "+%Y-%m-%d %H-%M-%S" -d "-3 year"     三年前的时间是:
三年前的时间是：2016-11-26 00-23-31