一、Shell概述

什么是Shell

解释Shell脚本名词之前，我们先来说下什么是Shell？

Shell是一个命令解释器，它在操作系统的最底层，负责直接与用户对话，把用户的输入解释给操作系统，并处理各种各样的操作系统的输出结果，输出到屏幕返回给用户。这种对话方式可以是交互的方式（从键盘输入命令，可以立即得到shell的回应），或非交互（脚本）的方式。

命令行解释器：使用户得以与内核进行沟通的“翻译官”

下面图中黄色部分就是命令解释器shell。

提示：Shell在英文中的意思是贝壳，从上图我们可以看出，命令解释器shell就像一个贝壳一样包住了系统核心。

解释：

用户下达指令，shell把用户的指令翻译成`系统内核`能识别的二进制数，然后传达给系统内核，系统内核会把指令进行查看分析，然后下达“进程调度”和“资源分配”指令给CPU，让CPU去执行，然后由计算机硬件来显示结果。

什么是shell脚本

Linux  Shell脚本 :实现某种功能的，有执行权限的文本文件

内核的作用：资源分配和进程调度

命令或语句不在命令行执行，而是通过一个程序文件执行时，该程序就被称为shell脚本或Shell程序，shell程序很类似DOS系统下的批处理程序(*.bat)。用户可以在shell脚本中敲入一系列的命令或命令语句。这些命令、变量和流程控制语句等有机的结合起来就形成了一个功能强大的shell脚本。

Windows下利用批处理程序bat开发的备份网站及数据库的脚本

@echo off
set date=%date:~,%-%date:~,%-%date:~,%
mysqldump -uroot -poldboy -A -B > D:\bak\"%date%".sql
rar.exe a -k -r -s -m1 D:\bak\"%date%".sql.rar D:\bak\"%date%".sql
del D:\bak\*.sql
rar.exe a -k -r -s -m1 D:\bak\"%date%"htdocs.rar D:\work\PHPnow\htdocs

范例1：清除.var/log下messages日志文件的简单命令脚本

#把所有命令放在一个文件里堆积起来就形成了脚本，下面就是一个最简单的命令堆积形成的shell脚本。

#必须使用root身份来运行这个脚本

#清除日志脚本，版本1

cd /var/log
cat /dev/null > messages
echo "Logs cleaned up."
#提示：/var/log/messages是系统的日志文件

看完这个脚本有什么想法？

）不是root执行不了

）没有流程控制，就是没有逻辑性

范例2：包含命令、变量和流程控制语句的清除/var/log下messages日志文件的shell脚本

#!/bin/bash
#清除日志脚本，版本2
LOG_DIR=/var/log
ROOT_UID=   #$UID=0的时候，用户才具有root用户的权限
#要使用root用户来运行.
if [ "$UID" -ne "$ROOT_UID" ]
then
    echo "Must be root to run this scripts."
    exit
fi
cd $LOG_DIR || {
    echo"Cannot change to necessary directory." >&
    exit
}

cat /dev/null > messages && echo "Logs cleaned up."
exit
#退出之前返回0表示成功，返回1表示失败

扩展：

清除日志的三种方法：

[root@Web ~]# echo >test.log
[root@Web ~]# >test.log
[root@Web ~]# cat /dev/null >test.log 

应用场景：保留文件，清空内容

脚本在执行时会启动一个子shell进程；

1.命令行中启动的脚本会继承当前shell环境变量；

2.系统自动执行的脚本(非命令行启动)就需要自我定义需要各环境变量；

编写脚本

1.指定脚本的执行环境  #!/bin/bash

2.注释信息

3.脚本的功能体

进程和shell的关系

1.在每个进程看来，当前主机上只存在内核和当前进程，不知道别的进程存在

2.进程是程序的副本，进程是程序执行实例

3.进程可同名，进程号不同就是不同的进程

4.进程是程序的副本，进程是程序执行示例

5.多个用户同时登录shell，每个Shell都会有所不同，彼此之间各不相干

6.允许同一个用户登录多次，每个Shell都会有所不同，彼此之间各不相干

7.同一个用户在不同地方登录的Shell都会不同，都对应不同的Shell进程
8.bash自身是一个外部程序，但启动以后会带有内部命令
9.父Shell的设定对于子Shell是无效的，所之亦然。
10.shell之间可以交互打开

shell脚本与perl，php，python语言的差别？

Shell的优势在于处理操作系统底层的业务(大量的命令为它做支撑，例如，grep，sed，awk)。

一键安装，报警脚本，常规的业务应用，shell开发更简单快速。

php，python优势在于开发运维工具，web界面的管理工具

Shell脚本很擅长处理纯文本类型的数据，而linux中几乎所有的配置文件、日志文件(如nfs,rsync,httpd,nginx,lvs等)都是纯文本类型的文本。因此，如果学好Shell脚本语言，就可以利用它Linux系统中发挥巨大的作用。

Linux系统支持的Shell

类型    　　　　　　　　　　　　说明
bsh：Bourne Shell    　　　　70年代中期诞生于贝尔实验室，脚本编程功能较强
csh    　　　　　　　　　　　　80年代早期诞生于加利福尼亚大学，使用C语言风格，命令行交互方便
ksh：Korn Shell     　　　　兼容Bsh的语法和C语法的交互特性
bash：Bourne-Again Shell    bsh的升级版，吸取了ksh的一些特点，是大多数Linux的默认Shell程序

zsh    　　　　　　　　　　　　兼备各种Shell程序的优点，交互式操作效率更高

Shell脚本语言是弱类型语言，较为通用的shell有标准的Bourne shell (sh)和 C shell (csh)。其中 Bourne shell (sh)。其中 Bourne shell (sh)已经被bash shell取代。

当前的Linux主机支持哪些Shell？

#cat /etc/shells
/bin/sh                 //多数Unix默认的Shell
/bin/bash            //多数Linux默认使用的Shell
/sbin/nologin      //非登录Shell
/bin/tcsh
/bin/csh
/bin/csh
在RHEL系统中，实际上sh是bash的符号链接

CentOS Linux系统默认的shell是():

[root@Web ~]# echo $SHELL
/bin/bash
[root@Web ~]# grep root /etc/passwd
[root@Web ~]# grep  root /etc/passwd
root:x:::root:/root:/bin/bash

Bash的基本特性

Tab键补全、快捷键
命令历史
命令别名
标准输入输出
重定向
管道操作

Tab键补全

命令补全    搜索PATH环境变量所指定的每个路径下以我们给出的字符串 开头的可执行文件，如果多于一个，两次tab，可以给出列表；否则将直接补全；
路径补全    搜索我们给出的起始路径下的每个文件名，并试图补全

快捷键

快捷键    注释
Ctrl+a    跳到命令行首
Ctrl+e    跳到命令行尾
Ctrl+u    删除光标至命令行首的内容
Ctrl+k    删除光标至命令行尾的内容
Ctrl+l    清屏

命令历史

默认记录1000条最近执行过的命令

存放位置：~/.bash_history

环境变量    注释
PATH    　　命令搜索路径
HISTSIZE    命令历史缓冲区大小

命令历史：history

参数选项    注释
-c    清空命令历史
-d OFFSET [n]    删除指定位置的命令
-w    保存命令历史至历史文件中

命令历史的使用技巧：

参数选项    注释
!n    　　　执行命令历史中的第n条命令
!-n    　　执行命令历史中的倒数第n条命令；
!!    　　　执行上一条命令；
!string    执行命令历史中最近一个以指定字符串开头的命令
!$    　　 引用前一个命令的最后一个参数
Esc, .
Alt+.    

命令别名

语法：

alias CMDALIAS='COMMAND [options] [arguments]'

有效范围

在shell中定义的别名仅在当前shell生命周期中有效
别名的有效范围 仅为当前shell进程

相关操作

相关操作    　　　　　　　　　　　　注释
aliase    　　　　　　　　　　列出已定义的命令别名
unaliase 别名   　　　　　　 删除指定的命令别名
unaliase -a   　　　　　　  清空所有别名
alias 别名='实际命令'    　　定义新的命令别名

如何让定义的别名命令生效？

vim  ~/.bashrc    只对某个用户生效
vim /etc/bashrc    对所有用户生效

标准输入输出

1.标准输入：从该设备接收用户输入的数据

2.标准输出：从该设备向用户输出的数据

3.标准错误：通过该设备报告执行中的出错信息

类型    　　设备文件   　　 文件描述号    默认设备
标准输入    /dev/stdin   　　    　　　　 键盘
标准输出    /dev/stdout   　　   　　　　 显示器
标准错误    /dev/stderr   　　    　　　　显示器

重定向

重定向：改变标准输入/输出/错误输出的方向

set -C    禁止对已经存在文件使用覆盖重定向
    　　　　强制覆盖输出，则使用 >|
set +C    关闭上述功能

类型

类型    　　　　　　　　　　　　　　　　操作符    　　　　　　用途
重定向输入   　　　　　　 　　　　　　　　<   　　　　 将文本输入来源由键盘改为指定的文件
重定向输出   　　　　　　　　　　　　 　　>    　　　　将命令行的正常执行输出保存到文件，而不是直接显示在屏幕上
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　>>    　　　 与>类似，但操作是追加而不是覆盖
重定向错误    　　　　　　　　　　　　　　>   　　　 将命令行的执行错误信息保存到文件，而不是直接显示在屏幕上
   　　　　   　　　　　　　　　　　　　　>>       与2>类似，但操作是追加而不是覆盖
混合重定向(重定向正确和错误输出信息)      &>   　　 相当于>和2>,覆盖到同一个文件
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　&>>    　　相当于>和2>>,追加到同一个文件

管道

管道：前一个命令的输出，作为后一个命令的输入

管道操作符”|“
cmd1 | cmd2 [...|cmdn]    将cmd1的输出结果，作为cmd2的输入

例如：

#pgrep -l "." | wc -l————统计运行的进程数
#ifconfig | grep  "HWaddr"————查看本机的MAC地址信息

shell脚本的建立和执行

shell脚本(bash shell程序)通常是在编辑器(如vi/vim)中编写，由Unix/Linux命令、bash shell命令、程序结构控制语句和注释等内容组成。

脚本开头(第一行)

一个规范的shell脚本第一行会指出由哪个程序(解释器)来执行脚本中的内容，在linux bash编程中一般为：

#!/bin/bash
或
#!/bin/sh

“#!”又称为幻数，在执行bash脚本的时候，内核会根据它来确定该用哪个程序来解释脚本中的内容。这一行必须在脚本顶端的第一行，如果不是则为注释。

sh和bash的区别：

[root@Web ~]# ls -l /bin/sh
lrwxrwxrwx.  root root  9月    /bin/sh -> bash
[root@Web ~]# ll /bin/sh
lrwxrwxrwx.  root root  9月    /bin/sh -> bash

提示：sh为bash的软链接，这里推荐用标准写法#!/bin/bash

下面是linux常用脚本语言开头的编码写法，不同语言脚本的开头一般都要加上如相应语言的开头标识内容

#!/bin/sh
#!/bin/bash
#!/usr/bin/awk
#!/bin/sed
#!/usr/bin/tcl
#!/usr/bin/expect
#!/usr/bin/perl
#!/usr/bin/env python

Centos和RedHat Linux下默认的Shell均为bash。因此，在写shell脚本的时候，我们的脚本的开头也可以不加#!/bin/bash。但如果当前的shell非你默认的shell时，比如tcsh，那么就必须要写#!了。否则脚本文件就只能执行命令的集合，不能够使用shell内建的指令了，建议读者养成习惯，不管什么脚本最好都加上开头语言标识。

如果脚本的开头不指定解释器，那么，就要用对应的解释器来执行脚本。例如：

bash test.sh
python test.py

脚本注释

在shell脚本中，跟在(#)井号后面的内容表示注释，用来对脚本进行注释说明，注释部分不会被当作程序执行，仅仅是给人看的，系统解释器看不到的，注释可自成一行，也可以跟在脚本命令后面与命令在同一行。开发脚步时，如果没有注释，其他人就很难理解脚本究竟在做什么，时间长了自己也会忘记。因此，我们要尽量养成对所做的工作(脚本等)书写注释的习惯，不光是方便别人，也方便自己，否则，写完一个脚本后也许几天后就记不起脚本的用途了，再重新阅读也会浪费很多宝贵时间。对于团队的协作也不利。

Shell脚本的执行

当shell脚本以非交互式的方式运行时，它会先查找环境变量ENV，该变量指定了一个环境文件(通常是.bashrc)，然后从该环境变量文件开始执行，当读取了ENV文件后，SHELL才开始执行shell脚本中的内容。

Shell脚本的执行通常可以采用一下三种方式：

bash script-name 或sh script-name(推荐使用)
path/script-name或./script-name(当前路径下执行脚本)
source script-name或. script-name    #注意”.”点号

执行说明：

1.第一种方法是当脚本文件本身没有可执行权限(即文件x位为-号)时常使用的方法，这里推荐使用bash执行，或者文件开头没有指定解释器(推荐的方法)

2.第二种方法需要先将脚本文件的权限改成可执行文件(即文件加x位)，具体方法：chmod u+x script-name或chmod 755 script-name。

然后通过脚本路径就可以直接执行脚本了。

在生产环境中，不少读者在写完shell脚本后，由于疏忽忘记给予该脚本文件执行权限，就直接应用了，结果导致脚本没有按自己的意愿手动或定时执行。

避免的方法是用第一种方法替代第二种。

3.第三种方法是使用source或者”.”点号读入或加载指定的shell脚本文件(如san.sh),然后依次执行指定shell脚本文件san.sh中的所有语句。这些语句将作为当前父shell脚本father.sh进程的一部分运行。因此，使用source或者”.”点号可以将san.sh自身脚本中的变量的值或函数等的返回值传递到当前的父shell脚本father.sh中使用。这是第三种方法和前两种的最大区别。也是值得读者注意的地方。

Source或者'.'点号命令的功能是在当前shell中执行source或者'.'点号加载并执行的相关脚本文件中的命令及语句，而不是产生一个子shell来执行命令文件中的命令

下面我们举例说明

[zgy@Web ~]$ cat >test.sh                   #编辑test.sh脚本文件

echo 'I am zgy' echo 'I am zgy'  

输入"echo 'I am oldboy'"内容后按回车，然后在按ctrl+d组合键即可结束编辑。此操作作为特殊编辑方法，作为cat用法的扩展提及(在使用中去记忆是个好习惯)。

[zgy@Web ~]$ cat test.sh  

echo 'I am zgy'   

[zgy@Web ~]$ sh test.sh         #使用第一种方式的sh命令执行test.sh脚本文件

I am zgy

[zgy@Web ~]$ bash test.sh      #使用第一种方式的bash命令执行test.sh脚本命令

I am zgy

我们使用第一种方法，发现均可以执行并得到预期的结果。

zgy@Web ~]$ ls -l test.sh
-rw-rw-r--.  zgy zgy  4月   : test.sh

[zgy@Web ~]$ ./test.sh         #使用第二种方式"./"在当前目录下执行test.sh脚本文件，可以发现，这个地方无法自动补全。
-bash: ./test.sh: 权限不够    #提示：此处没有可执行权限

但是可以用source或者"."点号执行。

[zgy@Web ~]$ . test.sh
I am zgy
[zgy@Web ~]$ source test.sh
I am zgy

提示："."点号和source命令的功能相同，都是读入脚本并可以执行脚本

给test.sh加执行权限

[zgy@Web ~]$ chmod u+x test.sh
[zgy@Web ~]$ ./test.sh
I am zgy

可以看到，给test.sh加完可执行权限就可以执行了。

现在测试第三种source或者"."点号的特殊的传递变量值到当前shell的例子

[zgy@Web ~]$ echo 'userdir=`pwd`'>testsource.sh  #行的内容通常用echo很方便。
[zgy@Web ~]$ cat testsource.sh
userdir=`pwd`
[zgy@Web ~]$ sh testsource.sh
[zgy@Web ~]$ echo $userdir

#此处为空，并没有出现当前路径输出，这是为什么呢？

根据上面例子，可以发现，通过sh或bash命令执行过的脚本，脚本结束后在当前shell窗口查看userdir变量的值，发现变量值是空的。现在以同样的步骤改用source执行，然后再看看userdir变量的值

[zgy@Web ~]$ source testsource.sh
[zgy@Web ~]$ echo $userdir
/home/zgy

再看看系统Nfs服务的脚本如何使用”.”号的。

# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions

提示：操作系统及服务自带的脚本是学习的标杆和参考(虽然有时感觉不是很规范)

结论：

通过source或”.”点号加载执行过的脚本，在脚本结束后脚本中的变量值(包括函数)在当前Shell中依然存在，而是sh和bash则不行。

因此，在做Shell脚本开发时，如果脚本中有需求引用其他脚本的内容或者配置文件时，最好用”.”点号或source在脚本开头加载该脚本或配置文件，

然后再下面的内容用可以调用source加载的脚本及文件中的变量及函数等内容

某互联网公司Linux运维职位实际面试笔试

、已知如下命令返回结果，请问echo $user的返回的结果为（）
[zgy@Web ~]$ cat test.sh
user=`whoami`
[zgy@Web ~]$ sh test.sh
[zgy@Web ~]$ echo $user
问：执行echo $user命令的结果是什么？
)当前用户
)zgy
)空(无内容输出)   #这个是正确答案

Shell脚本开发基本规范及习惯

1）开头指定脚本解释器

#!/bin/sh或#!/bin/bash

2）开头加版权版本等信息

#Date: : --

#Author Created by zgy

#Mail @qq.com

#Function:  This scripts function is...

#Version 1.1

3)脚本中不用中文注释

尽量用英文注释，防止本机或切换系统环境后中文乱码的困扰

4)脚本以.sh为扩展名

例：script-name.sh

5)代码书写优秀习惯

1.成对内容的一次写出来，防止遗漏。如：

[]、{}、''、``、""

2.[]中括号两段要有空格，书写时即可留出空格[  ],然后在退格书写内容。

3.流程控制语句一次书写成，再添加内容，如：

if语句格式一次完成:

if  条件内容
then
内容
fi

for语句格式一次完成：

for
do
   内容
done

提示：while和util，case等语句也是一样

6)通过缩进让代码易读

if 条件内容
then
    内容
fi

提示：好的习惯可以避免很多不必要的麻烦，提升很多的工作效率。