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Shell脚本初步入门

2018-11-06 19:59 出处:清屏网 人气: 评论(0

什么是Shell

简单来说Shell其实就是一个 命令解释器 ,而它的作用就是解释并执行用户输入的命令及程序。用户每输入一条命令,Shell就解释执行一次。这种方式很容易让大家想起在Windows环境中使用的command命令,我们在cmd窗口输入一条命令,按下Enter键,则执行相应的命令和结果。

Shell位于操作系统的最外层,对外提供与用户交互式的对话并返回相应的执行结果,对内则是将用户输入的命令解释给操作系统。Shell在操作系统中所处的位置如下图所示:

Shell在英文中的意思就是外壳、贝壳等,从图中也可以看出,Shell就像壳一样包住了系统的核心(Kernel)

Shell命令与Command命令对比

什么是Shell脚本

在理解了Shell之后,我们再来看看Shell脚本。当命令或程序语句不是在命令行中执行时,而是通过程序文件来执行时,该程序就称之为Shell脚本,我依然拿Windows来做比例。当我们需要执行比较少的命令时,我们可以一个一个命令的进行手动输入,如果需要执行成百上千的命令时,你会怎么办?聪明的你肯定会脱口而出,用 批处理 (扩展名一般为bat或cmd)。其实Shell脚本就类似于批处理,通过在脚本中定义变量、执行命令、调用函数和逻辑判断、循环等形成一个有机的整体,便形成一个功能强大、自动化程度较高的脚本。

  • 在Windows通过批处理获取系统信息保存为txt文件,而后自动打开该文件,代码如下:
@echo off
set date=%date:~0,4%-%date:~5,2%-%date:~8,2%
echo "当前时间为:"%date%
cd /d "D:\"
mkdir SystemInfo
cd /d "SystemInfo"
systeminfo>systeminfo%date%.txt
start systeminfo%date%.txt
pause
  • Shell脚本判断当前登录用户是否为root
# !/bin/bash
currentName=`whoami`
echo $currentName
if [ "$currentName" = "root" ]
  then
    echo "Current Login User is root"
else
  echo "Current Login User is :"$currentName
fi

Shell脚本语言的种类

Shell 脚本语言是 弱类型语言,即无须定义变量类型即可使用 。在UNIX/Linux中主要有两大类Shell: Bourne ShellC Shell

Bourne Shell

Bourne Shell包括 Bourne Shell(sh)、Korn Shell(ksh)、Bourne Again Shell(bash) 三种类型。

  • Bourne Shell

    由AT&T的Steve Bourne开发,是标准的UNIX Shell,很多UNIX系统都配有sh。

  • Korn Shell(ksh)

    由David Korn开发,是Bournd Shell(sh)的超集合并且添加了csh引入的新功能,是目前很多UNIX系统标配的Shell,这些系统上的/bin/sh往往指向/bin/ksh的符号链接

  • Bourne Again Shell(bash)

    由GNU项目组开发,主要目标是与POSIX标准操持一致,同时兼容sh。bash从csh和ksh借鉴了很多功能,是各种Linux发行版本默认配置的Shell。Linux系统上的/bin/sh往往是指向/bin/bash的符号链接。但bash和sh还是有很多不同之处,虽然bash扩展了一些命令和参数,但bash并不完全兼容sh,两者之间有些行为并不一致。在大多数情况下区别不太大,有时还可以使用bash替代sh。

C Shell

C Shell包括 csh和tcsh 两种。csh由Berkeley大学开发,随之BSD UNIX发布,它的流程控制语句很像C语言,支持很多Bourne Shell所不支持的功能,如作业控制、别名、系统算术、命令历史、命令行编辑等。tcsh是csh的增强版,加入了命令补全等功能,在FreeBSD、Mac OS X等系统上代替了csh。

以上介绍的这些Shell中,较为通用的是标准的Bourne Shell(sh)和C Shell(csh),而其中Bourne Shell(sh)已经被Bourne Again Shell(bash)所取代。可通过以下命令查看CentOS 7.3系统Shell的支持情况。

[admin@CentOS7 tmp]$ cat /etc/shells
/bin/sh             #Linux常用的Shell,指向/bin/bash
/bin/bash           #Linux常用的Shell,也是默认使用的Shell
/sbin/nologin       #Linux常用的Shell,用于禁止用户登录
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
/usr/sbin/nologin
/bin/tcsh
/bin/csh

Linux系统中主流的Shell是bash,而bash是由Bourne Shell(sh)发展而来,同时bash还包含了csh和ksh的特色。因此大多数脚本都可以不做修改即可在sh运行,如果使用sh后结果与预期有差异,可以尝试用bash代替sh.

常用操作系统默认Shell

在常用的操作系统中,Linux中默认的Shell是Bourne Again Shell(bash),Solaris和FreeBSD下默认的是Bourne Shell(sh),AIX下默认的是Korn Shell(ksh)。那么问题来了,我们该如何查看所使用系统的Shell?以CentOS为例查看系统默认的Shell:

  • 方法一:
[admin@CentOS7 tmp]$ echo $SHELL
/bin/bash
  • 方法二:
[admin@CentOS7 tmp]$ grep root /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

root用户结尾的/bin/bash就是用户登录后的Shell解释器。 后续文章中重点讲解的是Bourne Again Shell(bash)

Shell 脚本的建立和执行

Shell脚本的建立

在Linux系统中,Shell脚本通常是在编辑器 vi/vim 中进行编写。可由UNIX/Linux命令、bash shell命令、程序结构控制语句、注释等组成,推荐使用vim。

  • Shell脚本开头(第一行)

    一个规范标准的Shell脚本会在第一行指出由哪个解释器来执行脚本中的内容,一般如下所示:

#!/bin/bash
或
#!/bin/sh

注意事项:

1、第一行一般要求小于255个字符。

2、 #!/bin/bash不是注释 ,在执行脚本时,内核会根据#!后的解释器确定使用哪个解释器来执行脚本的内容。

3、 这一行必须位于每个脚本顶端的第一行,如果不是第一行则是代表注释

#!/bin/bash
echo "bash test"
#!/bin/bash #代表该行是注释
#!/bin/sh   #代表该行是注释
  • bash和sh的区别

    早期的bash与sh稍有不同,bash包含csh和ksh的特色,但大多数的脚本都可以直接在sh上运行。

从上图可以看到sh为bash的软链接,大多数情况下,脚本开头使用#!/bin/bash和#!/bin/sh是没有区别的。但还是建议采用 #!/bin/bash

一般情况下,安装完Linux系统之后会自动安装好bash软件,查看bash版本如下所示:

[admin@CentOS7 etc]$ cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.3.1611 (Core) #当前系统版本
[admin@CentOS7 etc]$ bash --version
GNU bash, version 4.2.46(1)-release (x86_64-redhat-linux-gnu) # bash 版本,后续省略自由软件提示信息

如果想体验更高版本的bash,升级方法如下所示:

yum -y update bash #在线升级
rpm -qa bash  #查看bash安装包
bash-4.2.46-20.el7_2.x86_64

以下是常用脚本开头的写法,不同语言的脚本在开头一般都要加上如下标识内容:

#!/bin/sh
#!/bin/bash
#!/usr/bin/awk
#!/bin/sed
#!/usr/bin/tcsh
#!/usr/bin/perl

CentOS中默认的Shell均为bash。因此即在脚本中未加#!/bin/bash,它也会使用bash去解释。如果不希望使用系统默认的Shell解释器,就需要自行指定解释器。 建议大家一开始就养成好习惯,遵循Shell编程规范,在开头第一行指定所使用的解释器

如果在开头未指定解释器,要使用对应的解释器来执行脚本时,可以使用如下方法:

Shell脚本: bash test.sh或sh test.sh
Python脚本:python test.py
  • 脚本注释

在很多编程语言中,都会支持单行和多行注释,方便阅读和维护,在Shell中,使用 # 对所在行进行注释,注释的内容并不会当作命令执行。注释可单独一行也可以紧跟在命令后面。建议在写脚本添加必要的注释,方便自己也方便后续维护者或使用者。

注释中尽量不要使用中文,脚本中也尽量不要使用中文。

Shell脚本的执行

  • Shell脚本的执行流程

    当脚本运行时,它会先查找 系统环境变量ENV ,该变量指定了环境文件(加载顺序通常是/etc/profile、~/.bash_profile、~/.bashrc、/etc/bashrc等),在加载了上述环境变量文件后,Shell开始执行Shell脚本中的内容。

    Shell脚本执行的顺序是 从上到下,从左到右依次执行每一行的命令及语句 。如果Shell中存在脚本嵌套(子脚本)时,就会执行嵌套脚本的内容,完成后再返回父脚本继续执行父脚本内后续的命令和语句。通常情况下,执行Shell脚本时,会向系统内核启动一个新的进程,以便在该进程中执行脚本的命令和子脚本,其流程图如下所示:

  • Shell脚本的执行方式

【1】bash script-name或sh script-name

这种方式是当脚本文件本身没有可执行权限(即文件属性没有x占位符)时常使用的方式或脚本文件没有指定解释器时常用的方法。

【2】path/script-name或./script-name

这种方式是指在当前路径下执行脚本, 前提是脚本必须有可执行权限 ,具体方法为 chmod +x script-name 。然后通过相对路径或绝对路径执行脚本。

【3】source script-name或. script-name

这种方法通常使用source或" . "读入或加载指定的Shell脚本,如son.sh,然后依次执行指定的Shell脚本文件son.sh中的所有语句。这些语句将在当前父Shell脚本father.sh中运行(其他几种模式都会启动新的进程执行子脚本)。

使用source或" . "可以将son.sh自身脚本中的变量值或函数等的返回值传递到当前父Shell脚本father.sh中使用,这是和其他两种方法最大的区别,因此需要特别注意。

【4】sh<script-name或cat script-name | sh

这种方法同样适用于bash,这种方法并不常见,了解知道即可。其原理就是利用了管道技术。

  • 示例

大家可以看看以下脚本的正确答案是哪一个?

参考的答案选项如下所示:

  • [ ] 当前用户
  • [ ] admin
  • [ ] 无内容输入

正确答案是 无内容输入 。原因可查看Shell脚本的几种执行方式。

通过这个示例我们可以得出如下结论:

  • 子Shell脚本会直接继承父Shell的变量、函数等,如儿子继承父亲基因。
  • 如果希望父Shell继承子Shell的变量,就要使用source或" . "

脚本规范

每种语言都有自己的开发规范,虽然不是强制遵守,但有规范的代码不便方便阅读、维护、多人协同开发,同时也能减少出现Bug的概率。主要的规范如下所示:

  • 【1】Shell脚本的第一行指定脚本解释器
#!/bin/bash
或
#!/bin/sh
  • 【2】Shell脚本的开关添加版本、版权、作者等
#Date:2017-11-29 22:50
#Author:Surpassme
#Description:This is sample shell scripts
#Version:1.5
  • 【3】Shell脚本中尽量不要使用中文

    虽说Linux也能兼容中文,但还是存在切换系统环境后中文出现乱码的问题。如果非要用中文,可对系统进行字符集调整。如 export LANG="zh_CN.UTF-8" ,并在脚本中重新定义字符集设置和系统保持一致。

  • 【4】Shell脚本尽量添加扩展名.sh

  • 【5】养成良好的脚本书写习惯
1、成对的符号尽量一次性写全,防止遗漏
2、中括号([])两端至少要保留一个空格。
3、流程控制语句,应一次性将格式写完,再添加内容
4、良好的代码缩进,方便阅读
5、脚本的各个符号必须为英文状态下的符号
6、常规变量的字符串定义时应加双引号("")并且等号前后均不能有空格,需要强引用(指所见即所得的字符串引用),则使用单引号(''),如果是命令引用,则用反引号(``)
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本文标签: Shell

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