1. Shell 脚本概述
1.1 Shell 的作用
Linux 系统中的 Shell 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 了一个“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。
Shell 解释器程序有很多种，使用不同的 Shell 时，其内部指令、命令行提示符 等方面会存在一些区别。
[root@localhost ~]# cat /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash
/sbin/nologin
…… //省略部分内容
1.2 编写第一个 Shell 脚本
Bash（/bin/bash）是目前大多数 Linux 版本采用的默认 Shell。Bash 的全称为 Bourne Again Shell，是最受欢迎的开源软件项目之一。
[root@localhost ~]# vim first.sh //新建 first.sh 文件
cd /boot/
pwd
ls -l
[root@localhost ~]# chmod +x first.sh //添加可执行权限
[root@localhost ~]# ./first.sh //直接运行脚本文件
直接通过“./first.sh”的方式执行脚本，要求文件本身具有 x 权限，在某些安全系统中可 能无法满足此条件。Linux 操作系统还提供了执行 Shell 脚本的其他方式——指定 某个 Shell 来解释脚本语句，或者通过内部命令 source（或点号“.”）来加载文件中的源代码 执行。。例如，使用“sh first.sh”或“. first.sh”也可以执行 first.sh 脚本中的语
[root@localhost ~]# sh first.sh //通过/bin/sh 来解释脚
或
[root@localhost ~]# . first.sh //通过点号来加载脚本
1.3 重定向与管道操
1．重定向操作
- 标准输入（STDIN）：默认的设备是键盘，文件编号为 0，命令将从标准输入文件 中读取在执行过程中需要的输入数据。
- 标准输出（STDOUT）：默认的设备是显示器，文件编号为 1，命令将执行后的输 出结果发送到标准输出文件。
- 标准错误（STDERR）：默认的设备是显示器，文件编号为 2，命令将执行期间的 各种错误信息发送到标准错误文件。
标准输入、标准输出和标准错误默认使用键盘和显示器作为关联的设备，与操作系统进 行交互，完成最基本的输入、输出操作，即从键盘接收用户输入的各种命令字串、辅助控制 信息，并将命令结果输出到屏幕上；如果命令执行出错，也会将错误信息反馈到屏幕上。Linux 系统维护中，可以改变输入、输出内容的方向，而不使用默认的标准输 入、输出设备（键盘和显示器），这种操作称为重定向。
（1）重定向输出
重定向输出指的是将命令的正常输出结果保存到指定的文件中，而不是直接显示在显示 器的屏幕上。重定向输出使用“>”或“>>”操作符号，分别用于覆盖或追加文件。
[root@localhost ~]# uname -p > kernel.txt
[root@localhost ~]# cat kernel.txt
x86_64
当需要保留目标文件原有的内容时，应改用“>>”操作符号，以便追加内容而不是全部覆盖。
[root@localhost ~]# uname -r >> kernel.txt
[root@localhost ~]# cat kernel.txt
x86_64
3.10.0-514.el7.x86_64
（2）重定向输入
重定向输入指的是将命令中接收输入的途径由默认的键盘改为指定的文件，而不是等待 从键盘输入。重定向输入使用“<”操作符。 通过重定向输入可以使一些交互式操作过程能够通过读取文件来完成。
[root@localhost ~]# vim pass.txt //添加初始密码串内容"123456"
123456
[root@localhost ~]# passwd --stdin jerry < pass.txt
//从 pass.txt 文件中取密码，需要注意 SELinux 会影响此命令执行，若执行失败可尝试关闭 SELinux Changing password for user jerry.
passwd: all authentication tokens updated successfull
（3）错误重定向
错误重定向指的是将执行命令过程中出现的错误信息（如选项或参数错误等）保存到指 定的文件，而不是直接显示在屏幕上。错误重定向使用“2>”操作符，其中“2”是指错误文件的 编号（在使用标准输出、标准输入重定向时，实际上省略了 1、0 编号
[root@localhost ~]# tar jcf /nonedir/etc.tgz /etc/ 2> error.log
[root@localhost ~]# cat error.log tar: Removing leading `/' from member namestar (child): /nonedir/etc.tgz:
Cannot open
: No such file or directory
tar (child): Error is not recoverable: exiting no
使用“2>”操作符时，会像使用“>”操作符一样覆盖目标文件的内容，若要追加内容而不 是覆盖文件，则应改用“2>>”操作符。
2．管道操作
管道（pipe）操作为不同命令之间的协同工作提供了一种机制，位于管道符号“|”左侧的 命令输出的结果，将作为右侧命令的输入（处理对象），同一行命令中可以使用多个管道。
[root@localhost ~]# grep "/bin/bash$" /etc/passwd //提取之前
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bdqn:x:1000:1000:bdqn:/home/bdqn:/bin/bash tsengyia:x:1002:1002::/home/tsengyia:/bin/bash
jerry:x:1003:1003::/home/jerry:/bin/bash
lisi:x:1004:1004::/home/lisi:/bin/bash
[root@localhost ~]# grep "/bin/bash$" /etc/passwd | awk -F: '{print $1,$7}' //提取之后
root /bin/bash
bdqn /bin/bash
tsengyia /bin/bash
jerry /bin/bash
lisi /bin/bash
上例中 awk 命令的作用是以冒号“:”作为分隔，输出第 1 个、第 7 个区域的字符串。其 中的“-F”部分用来指定分隔符号（未指定时，默认以空格或制表符分隔）。
1.2 Shell 变量的作用、类型
2.1 自定义变量
自定义变量是由系统用户自己定义的变量，只在用户自己的 Shell 环境中有效，因此又 称为本地变量。在编写 Shell 脚本程序时，通常会设置一些特定的自定义变量，以适应程序 执行过程中的各种变化，满足不同的需要。
1．定义新的变量
[root@localhost ~]# Product=Python
[root@localhost ~]# Version=2.7.13
2．查看和引用变量的值
[root@localhost ~]# echo $Product
Python
[root@localhost ~]# echo $Product $Version
Python 2.7.13
[root@localhost ~]# echo ${Product}2.5
Python2.5
3．变量赋值的特殊操作
（1）双引号（”）
[root@localhost ~]# PYTHON=Python 2.7.13 //错误的赋值
bash: 2.7.13: command not found
[root@localhost ~]# PYTHON="Python 2.7.13" //正确的赋值
[root@localhost ~]# echo $PYTHON
Python 2.7.1
在双引号范围内，使用“$”符号可以引用其他变量的值（变量引用），从而能够直接调 用现有变量的值来赋给新的变量。
[root@localhost ~]# PyVersion="Python $Version" //以变量的值进行赋值
[root@localhost ~]# echo $PyVersion
Python 2.7.13
（2）单引号（‘）
[root@localhost ~]# PyVersion='Python $Version' //$符号不能再引用变量
[root@localhost ~]# echo $PyVersion //原样输出字符串
Python $Version
（3）反撇号（｀）
[root@localhost ~]# ls -lh `which useradd`
-rwxr-x---. 1 root root 101K 8 月 2 2011 /usr/sbin/userad
先通过 which useradd 命令查找出 useradd 命令的程序位置，然后根据查找结果列出文件属性。执行过程中，会用 which useradd 命令 的输出结果替换整个反撇号范围。
（4）read 命令
[root@localhost ~]# read ToDir1
/opt/backup/ //输入变量 ToDir1 的值为/opt/backup/
[root@localhost ~]# echo $ToDir1
/opt/backup/
read 命令可以结合“-p”选项来设置提 示信息，以便告知用户应该输入什么内容等相关事项。
4．设置变量的作用范围
默认情况下，新定义的变量只在当前的 Shell 环境中有效，因此称为局部变量。
[root@localhost ~]# echo "$Product $Version" //查看当前定义的变量值
Python 2.7.13
[root@localhost ~]# bash //进入子 Shell 环境
[root@localhost ~]# echo "$Product $Version" //无法调用父 Shell 环境中的变量 [root@localhost ~]# exit //返回原有的 Shell 环境
为了使用户定义的变量在所有的子 Shell 环境中能够继续使用，减少重复设置工作，可 以通过内部命令 export 将指定的变量导出为全局变量。
[root@localhost ~]# echo "$Product $Version" //查看当前定义的变量值
Python 2.7.13
[root@localhost ~]# export Product Version //将 Product、Version 设为全局变量 [root@localhost ~]# bash //进入子 Shell 环境
[root@localhost ~]# echo "$Product $Version" Python 2.7.13 //可以调用父 Shell 的全局变量 [root@localhost ~]# exit //返回原有的 Shell
使用 export 导出全局变量的同时，也可以为变量进行赋值，这样在新定义全局变量时 就不需要提前进行赋值了。
[root@localhost ~]# export FQDN="www.jb-aptech.com.cn"
[root@localhost ~]# echo $FQDN
www.jb-aptech.com.cn
5．数值变量的运算
expr 变量 1 运算符 变量 2 [运算符 变量 3]
- +：加法运算。
- -：减法运算。
- \*：乘法运算，注意不能仅使用“*”符号，否则将被当成文件通配符。
- /：除法运算。
- %：求模运算，又称为取余运算，用来计算数值相除后的余数。 以下操作设置了 X（值为 35）、Y（值为 16）两个变量，并依次演示了变量 X、Y 的 加、减、乘、除、取模运算结果。
[root@localhost ~]# X=35
[root@localhost ~]# Y=16
[root@localhost ~]# expr $X + $Y
51
[root@localhost ~]# expr $X - $Y
19
[root@localhost ~]# expr $X \* $Y
560
[root@localhost ~]# expr $X / $Y
2
[root@localhost ~]# expr $X % $Y
3
若要将运算结果赋值给其他变量，可以结合命令替换操作（使用反撇号）。
[root@localhost ~]# Ycube=`expr $Y \* $Y \* $Y`
[root@localhost ~]# echo $Ycube
4096
2.2 特殊的 Shell 变量
1．环境变量
环境变量指的是出于运行需要而由 Linux 系统提前创建的一类变量，主要用于设置用户 的工作环境，包括用户宿主目录、命令查找路径、用户当前目录、登录终端等。环境变量的 值由 Linux 系统自动维护，会随着用户状态的改变而改变。
使用 env 命令可以查看到当前工作环境下的环境变量，对于常见的一些环境变量应了 解其各自的用途。
[root@localhost ~]# env //选取部分内容
PATH 变量用于设置可执行程序的默认搜索路径，当仅指定文件名称来执行命令程序 时，Linux 系统将在 PATH 变量指定的目录范围查找对应的可执行文件，如果找不到则会提 示“command not found”。
[root@localhost ~]# ls -lh /root/first.sh //确认脚本位置
-rwxr-xr-x. 1 root root 27 Jul 4 09:24 /root/first.sh
[root@localhost ~]# echo $PATH //查看当前搜索路径 /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/usr/local/mysql/bin:/root/bin [root@localhost ~]# first.sh //直接执行时找不到命令
-bash: first.sh: command not found
[root@localhost ~]# PATH="$PATH:/root" //将/root 添加到搜索路径
[root@localhost ~]# echo $PATH //查看修改后的搜索路径 /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/usr/local/mysql/bin:/root/bin:/root [root@localhost ~]# first.sh //直接以文件名运行脚本
当前的目录位于: /boot
其中以 vml 开头的文件包括:
-rwxr-xr-x. 1 root root 5.2M Apr 12 13:20
vmlinuz-0-rescue-b15df1eb8205483f9f70c79709810abc
-rwxr-xr-x. 1 root root 5.2M Nov 22 2016 vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_64
在 Linux 系统中，环境变量的全局配置文件为/etc/profile，在此文件中定义的变量作用 于所有用户。
[root@localhost ~]# vim /root/.bash_profile
…… //省略部分内容
export HISTSIZE=200
上述修改只有当 root 用户下次登录时才会生效。若希望立即生效，应手动修改环境变 量，或者可以加载配置文件执行。
[root@localhost ~]# history | wc -l
356 //已经记录的历史命令条数
[root@localhost ~]# source /root/.bash_profile //读取并执行文件中的设置
[root@localhost ~]# history | wc -l
200 //修改后的历史命令条数
2．只读变量
Shell 变量中有一种特殊情况，一经设定，其值是不可改变的，这种变量被称为只读变 量。在创建变量的时候可将其设置为只读属性，也可以将已存在的变量设置为只读属性，只 读变量主要用于变量值不允许被修改的情况。
[root@localhost ~]# name=cloud
[root@localhost ~]# readonly name //设置为只读变量
[root@localhost ~]# echo $name
cloud
[root@localhost ~]# name=yun
-bash: name: readonly variable //只读变量不可以被重新赋值 [root@localhost~]#
[root@localhost ~]# unset name //只读变量不可以被删除
-bash: unset: name: cannot unset: readonly variable
3．位置变量
位置变量也称为位置参数，使用$1、$2、$3、…、$9 表示。例如，当执行命令行“ls -lh /boot/”时，其中第 1 个位置变量为“-lh”，以“$1”表示；第 2 个位置变量为“/boot/”，以“$2”表 示。命令或脚本本身的名称使用“$0”表示，虽然$0 与位置变量的格式相同，但是$0 属于预 定义变量而不是位置变量。
[root@localhost ~]# vim adder2num.sh
#!/bin/bash
SUM=`expr $1 + $2`
echo "$1 + $2 = $SUM"
[root@localhost ~]# chmod +x adder2nu
[root@localhost ~]# ./adder2num.sh 12 34 //$1 为 12、$2 为 34 的情况
12 + 34 = 46
4．预定义变量
- $#：表示命令行中位置参数的个数。
- $*：表示所有位置参数的内容。
- $?：表示前一条命令执行后的返回状态，返回值为 0 表示执行正确，返回任何非 0 值均表示执行出现异常。
- $0：表示当前执行的脚本或程序的名称。