鸟哥的Linux私房菜学习笔记（三）学习 Shell 与 Shell scripts——学习 shell scripts

1.什么是 Shell Script

在 shell script 的撰写中还需要用到底下的注意事项：

    命令的运行是从上而下、从左而右的分析与运行；
    命令的下达就如同第五章内提到的： 命令、选项与参数间的多个空白都会被忽略掉；
    空白行也将被忽略掉，并且 [tab] 按键所推开的空白同样视为空白键；
    如果读取到一个 Enter 符号 (CR) ，就尝试开始运行该行 (或该串) 命令；
    至於如果一行的内容太多，则可以使用『 \[Enter] 』来延伸至下一行；

    『 # 』可做为注解！任何加在 # 后面的数据将全部被视为注解文字而被忽略！

那如何运行这个文件？很简单，可以有底下几个方法：

    直接命令下达： shell.sh 文件必须要具备可读与可运行 (rx) 的权限，然后：

        绝对路径：使用 /home/dmtsai/shell.sh 来下达命令；
        相对路径：假设工作目录在 /home/dmtsai/ ，则使用 ./shell.sh 来运行

        变量『PATH』功能：将 shell.sh 放在 PATH 指定的目录内，例如： ~/bin/

    以 bash 程序来运行：透过『 bash shell.sh 』或『 sh shell.sh 』来运行

撰写第一支 script

大致是这样：

1.第一行 #!/bin/bash 在宣告这个 script 使用的 shell 名称：

因为我们使用的是 bash ，所以，必须要以『 #!/bin/bash 』来宣告这个文件内的语法使用 bash 的语法！那么当这个程序被运行时，他就能够加载 bash 的相关环境配置档 (一般来说就是 non-login shell 的 ~/.bashrc)， 并且运行 bash 来使我们底下的命令能够运行！

2.程序内容的说明：

除了第一行的『 #! 』是用来宣告 shell 的之外，其他的 # 都是『注解』用途！第二行以下就是用来说明整个程序的基本数据。一般来说， 建议你一定要养成说明该 script 的：1. 内容与功能； 2. 版本资讯； 3. 作者与联络方式； 4. 建档日期；5. 历史纪录 等等。这将有助於未来程序的改写与 debug 呢！

3.主要环境变量的宣告：

建议务必要将一些重要的环境变量配置好，鸟哥个人认为， PATH 与 LANG (如果有使用到输出相关的资讯时) 是当中最重要的！ 如此一来，则可让我们这支程序在进行时，可以直接下达一些外部命令，而不必写绝对路径呢！比较好啦！

4.主要程序部分

就将主要的程序写好即可！在这个例子当中，就是 echo 那一行啦！

5.运行成果告知 (定义回传值)
是否记得我们在第十一章里面要讨论一个命令的运行成功与否，可以使用 $? 这个变量来观察～ 那么我们也可以利用 exit 这个命令来让程序中断，并且回传一个数值给系统。 在我们这个例子当中，鸟哥使用 exit 0 ，这代表离开 script 并且回传一个 0 给系统， 所以我运行完这个 script 后，若接著下达 echo $? 则可得到 0 的值喔！ 更聪明的读者应该也知道了，呵呵！利用这个 exit n (n 是数字) 的功能，我们还可以自订错误信息， 让这支程序变得更加的 smart 呢！

2.简单的 shell script 练习

1）简单范例： 对谈式脚本, 随日期变化, 数值运算

对谈式脚本：变量内容由使用者决定

很多时候我们需要使用者输入一些内容，好让程序可以顺利运行。如，可使用 read 命令。

随日期变化：利用 date 进行文件的创建

假设我的服务器内有数据库，数据库每天的数据都不太一样，因此当我备份时， 希望将每天的数据都备份成不同的档名，这样才能够让旧的数据也能够保存下来不被覆盖。 哇！不同档名呢！

数值运算：简单的加减乘除

可以使用 declare 来定义变量的类型吧？ 当变量定义成为整数后才能够进行加减运算啊！此外，我们也可以利用『 $((计算式)) 』来进行数值运算的。 可惜的是， bash shell 里头默认仅支持到整数的数据而已。

在数值的运算上，有：『 +, -, *, /, % 』等等。我们可以使用『 declare -i total=$firstnu*$secnu 』 也可以使用上面的方式来进行！基本上，鸟哥比较建议使用这样的方式来进行运算：
    var=$((运算内容))

2）script 的运行方式差异 (source, sh script, ./script)

利用直接运行的方式来运行 script

直接命令下达 (不论是绝对路径/相对路径还是 $PATH 内)，或者是利用 bash (或 sh) 来下达脚本时， 该 script 都会使用一个新的 bash 环境来运行脚本内的命令！也就是说，使用者种运行方式时， 其实 script 是在子程序的 bash 内运行的！

利用 source 来运行脚本：在父程序中运行

如果你使用 source 来运行命令那就不一样了！ sh02.sh 会在父程序中运行的，因此各项动作都会在原本的 bash 内生效！

3.善用判断式

1）利用 test 命令的测试功能

例如：
    [[email protected] ~]# test -e /dmtsai && echo "exist" || echo "Not exist"

测试的标志及代表意义：

    1. 关於某个档名的『文件类型』判断，如 test -e filename 表示存在否
        -e 该『档名』是否存在？(常用)
        -f 该『档名』是否存在且为文件(file)？(常用)
        -d 该『档名』是否存在且为目录(directory)？(常用)
        -b 该『档名』是否存在且为一个 block device 装置？
        -c 该『档名』是否存在且为一个 character device 装置？
        -S 该『档名』是否存在且为一个 Socket 文件？
        -p 该『档名』是否存在且为一个 FIFO (pipe) 文件？
        -L 该『档名』是否存在且为一个连结档？
    2. 关於文件的权限侦测，如 test -r filename 表示可读否 (但 root 权限常有例外)
        -r 侦测该档名是否存在且具有『可读』的权限？
        -w 侦测该档名是否存在且具有『可写』的权限？
        -x 侦测该档名是否存在且具有『可运行』的权限？
        -u 侦测该档名是否存在且具有『SUID』的属性？
        -g 侦测该档名是否存在且具有『SGID』的属性？
        -k 侦测该档名是否存在且具有『Sticky bit』的属性？
        -s 侦测该档名是否存在且为『非空白文件』？
    3. 两个文件之间的比较，如： test file1 -nt file2
        -nt (newer than)判断 file1 是否比 file2 新
        -ot (older than)判断 file1 是否比 file2 旧
        -ef 判断 file1 与 file2 是否为同一文件，可用在判断 hard link 的判定上。 主要意义在判定，两个文件是否均指向同一个 inode 哩！
    4. 关於两个整数之间的判定，例如 test n1 -eq n2
        -eq 两数值相等 (equal)
        -ne 两数值不等 (not equal)
        -gt n1 大於 n2 (greater than)
        -lt n1 小於 n2 (less than)
        -ge n1 大於等於 n2 (greater than or equal)
        -le n1 小於等於 n2 (less than or equal)
    5. 判定字串的数据
        test -z string 判定字串是否为 0 ？若 string 为空字串，则为 true
        test -n string 判定字串是否非为 0 ？若 string 为空字串，则为 false。
        注： -n 亦可省略
        test str1 = str2 判定 str1 是否等於 str2 ，若相等，则回传 true
        test str1 != str2 判定 str1 是否不等於 str2 ，若相等，则回传 false
    6. 多重条件判定，例如： test -r filename -a -x filename
        -a (and)两状况同时成立！例如 test -r file -a -x file，则 file 同时具有 r 与 x 权限时，才回传 true。
        -o (or)两状况任何一个成立！例如 test -r file -o -x file，则 file 具有 r 或 x 权限时，就可回传 true。
        ! 反相状态，如 test ! -x file ，当 file 不具有 x 时，回传 true

2）利用判断符号 [ ]

除了我们很喜欢使用的 test 之外，其实，我们还可以利用判断符号『 [ ] 』(就是中括号啦) 来进行数据的判断呢！ 举例来说，如果我想要知道 $HOME 这个变量是否为空的，可以这样做：

    [[email protected] ~]# [ -z "$HOME" ] ; echo $?

如果要在 bash 的语法当中使用中括号作为 shell 的判断式时，必须要注意中括号的两端需要有空白字节来分隔喔！

所以说，你最好要注意：

    在中括号 [] 内的每个组件都需要有空白键来分隔；
    在中括号内的变量，最好都以双引号括号起来；
    在中括号内的常数，最好都以单或双引号括号起来。

3）Shell script 的默认变量($0, $1...)： shift

命令可以带有选项与参数，例如 ls -la 可以察看包含隐藏档的所有属性与权限。那么 shell script 能不能在脚本档名后面带有参数呢？举例来说，如果你想要重新启动系统登录档的功能，可以这样做：

    [[email protected] ~]# file /etc/init.d/syslog
    /etc/init.d/syslog: Bourne-Again shell script text executable
    # 使用 file 来查询后，系统告知这个文件是个 bash 的可运行 script 喔！

    [[email protected] ~]# /etc/init.d/syslog restart

那么如果你在 /etc/init.d/syslog 后面加上 stop 呢？没错！就可以直接关闭该服务了！

其实 script 针对参数已经有配置好一些变量名称了！对应如下：
/path/to/scriptname  opt1  opt2  opt3  opt4 

       $0             $1    $2    $3    $4

除了这些数字的变量之外， 我们还有一些较为特殊的变量可以在 script 内使用来呼叫这些参数喔！
    $# ：代表后接的参数『个数』，以上表为例这里显示为『 4 』；
    [email protected] ：代表『 "$1" "$2" "$3" "$4" 』之意，每个变量是独立的(用双引号括起来)；

    $* ：代表『 "$1c$2c$3c$4" 』，其中 c 为分隔字节，默认为空白键， 所以本例中代表『 "$1 $2 $3 $4" 』之意。

1）shift：造成参数变量号码偏移

除此之外，脚本后面所接的变量是否能够进行偏移 (shift) 呢？hift 会移动变量，而且 shift 后面可以接数字，代表拿掉最前面的几个参数的意思。

4.条件判断式

1）利用 if .... then： 单层简单条件, 多重复杂条件, 检验$1内容, 网络状态, 退伍

单层、简单条件判断式

语法如下：

    if [ 条件判断式 ]; then
         当条件判断式成立时，可以进行的命令工作内容；

    fi   <==将 if 反过来写，就成为 fi 啦！结束 if 之意！

例如：

    read -p "Please input (Y/N): " yn
    if [ "$yn" == "Y" ] || [ "$yn" == "y" ]; then
    echo "OK, continue"
    exit 0
    fi
    if [ "$yn" == "N" ] || [ "$yn" == "n" ]; then
    echo "Oh, interrupt!"
    exit 0

    fi

多重、复杂条件判断式

语法如下：

    # 一个条件判断，分成功进行与失败进行 (else)
    if [ 条件判断式 ]; then
    当条件判断式成立时，可以进行的命令工作内容；
    else
    当条件判断式不成立时，可以进行的命令工作内容；
    fi
    # 多个条件判断 (if ... elif ... elif ... else) 分多种不同情况运行
    if [ 条件判断式一 ]; then
    当条件判断式一成立时，可以进行的命令工作内容；
    elif [ 条件判断式二 ]; then
    当条件判断式二成立时，可以进行的命令工作内容；
    else
    当条件判断式一与二均不成立时，可以进行的命令工作内容；

    fi

一般来说，如果你不希望使用者由键盘输入额外的数据时， 可以使用上一节提到的参数功能 ($1)！让使用者在下达命令时就将参数带进去！ 

例子：

    if [ "$1" == "hello" ]; then
    echo "Hello, how are you ?"
    elif [ "$1" == "" ]; then
    echo "You MUST input parameters, ex> {$0 someword}"
    else
    echo "The only parameter is 'hello', ex> {$0 hello}"

    fi

2）利用 case ..... esac 判断

语法如下：

    case  $变量名称 in   <==关键字为 case ，还有变量前有钱字号
      "第一个变量内容")   <==每个变量内容建议用双引号括起来，关键字则为小括号 )
    程序段
    ;;            <==每个类别结尾使用两个连续的分号来处理！
      "第二个变量内容")
    程序段
    ;;
      *)                  <==最后一个变量内容都会用 * 来代表所有其他值
    不包含第一个变量内容与第二个变量内容的其他程序运行段
    exit 1
    ;;

    esac                  <==最终的 case 结尾！『反过来写』思考一下！

例子：

    case $1 in

      "hello")
    echo "Hello, how are you ?"
    ;;
      "")
    echo "You MUST input parameters, ex> {$0 someword}"
    ;;
      *)   # 其实就相当於万用字节，0~无穷多个任意字节之意！
    echo "Usage $0 {hello}"
    ;;

    esac

系统的很多服务的启动 scripts 都是使用这种写法的。

一般来说，使用『 case $变量 in 』这个语法中，当中的那个『 $变量 』大致有两种取得的方式：

    直接下达式：例如上面提到的，利用『 script.sh variable 』 的方式来直接给予 $1 这个变量的内容，这也是在 /etc/init.d 目录下大多数程序的设计方式。
    互动式：透过 read 这个命令来让使用者输入变量的内容。

3）利用 function 功能

语法如下：

    function fname() {
    程序段
    }

因为 shell script 的运行方式是由上而下，由左而右， 因此在 shell script 当中的 function 的配置一定要在程序的最前面， 这样才能够在运行时被找到可用的程序段喔！

另外， function 也是拥有内建变量的～他的内建变量与 shell script 很类似， 函数名称代表示 $0 ，而后续接的变量也是以 $1, $2... 来取代的～

5.回圈 (loop)

1）while...do...done, until...do...done (不定回圈)

语法如下：

    while [ condition ]  <==中括号内的状态就是判断式
    do            <==do 是回圈的开始！
    程序段落

    done          <==done 是回圈的结束

while 的中文是『当....时』，所以，这种方式说的是『当 condition 条件成立时，就进行回圈，直到 condition 的条件不成立才停止』的意思。

语法如下：

    until [ condition ]
    do
    程序段落

    done

这种方式恰恰与 while 相反，它说的是『当 condition 条件成立时，就终止回圈， 否则就持续进行回圈的程序段。』

2）for...do...done (固定回圈)： 帐号检查, 网络状态 $(seq )

语法如下：

    for var in con1 con2 con3 ...
    do
    程序段

    done

例子：

    for animal in dog cat elephant

    users=$(cut -d ':' -f1 /etc/passwd)  # 撷取帐号名称

    for username in $users 

    for sitenu in $(seq 1 100) 

3）for...do...done 的数值处理

语法如下：

    for (( 初始值; 限制值; 运行步阶 ))
    do
    程序段

    done

例子：

    for (( i=1; i<=$nu; i=i+1 ))

6.shell script 的追踪与 debug

scripts 在运行之前，最怕的就是出现语法错误的问题了！那么我们如何 debug 呢？有没有办法不需要透过直接运行该 scripts 就可以来判断是否有问题呢？呵呵！当然是有的！我们就直接以 bash 的相关参数来进行判断吧！

在输出的信息中，在加号后面的数据其实都是命令串，由於 sh -x 的方式来将命令运行过程也显示出来， 如此使用者可以判断程序码运行到哪一段时会出现相关的资讯！

参考自：http://cn.linux.vbird.org/linux_basic/linux_basic.php