Linux expect详解

随处可见的expect
第一次见expect这个命令还是我第一次参加全量上线的时候，那是公司的一个牛人用Shell脚本写的一套自动部署、MD5 比对、发布的全量上线工具，没事的时候，看了下其中的几个脚本，好多的expect命令。实在是看不懂这个expect命令的用法，所以就找时间总结了这篇关于expect命令的文章。

先抛出一个问题
现在有两台Linux主机A和B，如何从A主机ssh到B主机，然后在B主机上执行命令，如何使这个过程实现全程自动化？你可能会使用这种方法：

ssh admin@10.220.20.15 "ls"
但是这种方式比较笨拙，每次都要输入密码，同时并不能执行一些复杂的逻辑或命令。那么如何实现全程自动化呢？这就要用到今天这篇文章总结的expect了。

expect是什么？
expect是一个免费的编程工具，用来实现自动的交互式任务，而无需人为干预。说白了，expect就是一套用来实现自动交互功能的软件。

在实际工作中，我们运行命令、脚本或程序时，这些命令、脚本或程序都需要从终端输入某些继续运行的指令，而这些输入都需要人为的手工进行。而利用expect，则可以根据程序的提示，模拟标准输入提供给程序，从而实现自动化交互执行。这就是expect！！！

expect基础
在使用expect时，基本上都是和以下四个命令打交道：

命令    作用
send    用于向进程发送字符串
expect    从进程接收字符串
spawn    启动新的进程
interact    允许用户交互
send命令接收一个字符串参数，并将该参数发送到进程。
expect命令和send命令相反，expect通常用来等待一个进程的反馈，我们根据进程的反馈，再发送对应的交互命令。
spawn命令用来启动新的进程，spawn后的send和expect命令都是和使用spawn打开的进程进行交互。
interact命令用的其实不是很多，一般情况下使用spawn、send和expect命令就可以很好的完成我们的任务；但在一些特殊场合下还是需要使用interact命令的，interact命令主要用于退出自动化，进入人工交互。比如我们使用spawn、send和expect命令完成了ftp登陆主机，执行下载文件任务，但是我们希望在文件下载结束以后，仍然可以停留在ftp命令行状态，以便手动的执行后续命令，此时使用interact命令就可以很好的完成这个任务。
实用代码分析
上面对expect进行了总结，特别是对一些常用的命令进行了详细的说明。下面就通过一些常用的expect脚本来具体的说明如何使用expect来完成日常的一些工作。

#!/usr/tcl/bin/expect

set timeout 30
set host "101.200.241.109"
set username "root"
set password "123456"

spawn ssh $username@$host
expect "*password*" {send "$password\r"}
interact
这是一段非常简单的expect示例代码，演示了expect的基本使用方法。

#!/usr/tcl/bin/expect：使用expect来解释该脚本；
set timeout 30：设置超时时间，单位为秒，默认情况下是10秒；
set host "101.200.241.109"：设置变量；
spawn ssh $username@$host：spawn是进入expect环境后才可以执行的expect内部命令，如果没有装expect或者直接在默认的SHELL下执行是找不到spawn命令的。它主要的功能是给ssh运行进程加个壳，用来传递交互指令；
expect "*password*"：这里的expect也是expect的一个内部命令，这个命令的意思是判断上次输出结果里是否包含“password”的字符串，如果有则立即返回；否则就等待一段时间后返回，这里等待时长就是前面设置的30秒；
send "$password\r"：当匹配到对应的输出结果时，就发送密码到打开的ssh进程，执行交互动作；
interact：执行完成后保持交互状态，把控制权交给控制台，这个时候就可以手工操作了。如果没有这一句登录完成后会退出，而不是留在远程终端上。

这就是对上述这段简单简单脚本的分析，在上述的示例中，涉及到expect中一个非常重要的概念——模式-动作；即上述expect "*password*" {send "$password\r"}这句代码表达出来的含义。

模式-动作
结合着expect "*password*" {send "$password\r"}这句代码来说说“模式-动作”。简单的说就是匹配到一个模式，就执行对应的动作；匹配到password字符串，就输入密码。你可能也会看到这样的代码：

expect {
    "password" {
        send "$password\r"
        exp_continue
    }
    eof
    {
        send "eof"
    }
}
其中exp_continue表示循环式匹配，通常匹配之后都会退出语句，但如果有exp_continue则可以不断循环匹配，输入多条命令，简化写法。

传参
很多时候，我们需要传递参数到脚本中，现在通过下面这段代码来看看如何在expect中使用参数：

#!/usr/tcl/bin/expect

if {$argc < 3} {
    puts "Usage:cmd <host> <username> <password>"
    exit 1
}

set timeout -1
set host [lindex $argv 0]
set username [lindex $argv 1]
set password [lindex $argv 2]

spawn ssh $username@$host
expect "*password*" {send "$password\r"}
interact
在expect中，\$argc表示参数个数，而参数值存放在$argv中，比如取第一个参数就是[lindex $argv 0]，以此类推。

总结
能够在工作中熟练的使用Shell脚本就可以很大程度的提高工作效率，如果再搭配上expect，那么很多工作都可以自动化进行，对工作的展开如虎添翼。如果你会Python的话，你的视野将会更加开阔，那个时候你又会“嫌弃”expect了。