Shell脚本的编程规范和变量类型

一. 了解编程

1.程序编程风格

面向过程语言

开发的时候  需要一步一步执行    

• 问题规模小，可以步骤化，按部就班处理

• 以指令为中心，数据服务于指令

• C，shell

面向对象语言

开发的时候 将任务当成一个整体

• 将编程看成是一个事物，对外界来说，事物是直接使用的,不用关心事物内部的情况。而编程就是设置事物能够完成功能。

• 类是抽象的概念，是万事万物的抽象，是一类事物的共同特征的集合

• 对象是类的具象，是一个实体

• 问题规模大，复杂系统

• 以数据为中心，指令服务于数据

• java，python，golang  等 

2. 处理逻辑

顺序执行：程序按从上到下顺序执行

选择执行：程序执行过程中，根据条件的不同，进行选择不同分支继续执行

循环执行：程序执行过程中需要重复执行多次某段语句（已知次数 已知条件 死循环）

二 .Shell脚本的编程概述

1.shell脚本简介

1.1 基本概念

Shell是一个命令解释器，它在操作系统的最外层，负责直接与用户进行对话，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，输出到屏幕反馈个用户，这种对话方式可是交互也可是非交互的，我们所输入的命令计算机是不是别的，这是就需要一种程序来帮助我们进行翻译，编号才能计算机能识别的二进制程序，同时又把计算机生成的结果返回给我们。
 

1.2 应用场景

• 重复性操作

• 交互性任务

• 批量事务处理

• 服务运行状态监控

• 定时任务执行

1.3 作用

  shell是一个特殊的应用程序，它介于操作系统内核和用户之间，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。

1.4 linux中有哪些shell

查看本机shell种类

解释：

- sh:已经被bash替换
- bash:基于gun的框架下发展的shell
- csh:类似c语言的shell
- tcsh:整合了csh提供了更多功能bash （/bin/bash）是目前大多数Linux 版本采用的默认shell

2.shell 脚本的编写规范和执行方法

 2.1 构成

1. 解释器  脚本是用什么语言写的
2. 注释    解释语句的含义
3. 执行语句   

脚本申明(解释器) :若第一行为“!/bin/bash"，表示此行以下的代码语句是通过/bin/bash程序来解释执行，#!/bin/bash为默认解释器。还有其它类型的解释器，
比如 #!/usr/bin/python.  #!/usr/bin/expect.注释信息:以“#"开头的语句表示为注释信息，被注释的语句在运行脚本时不会被执行。可执行语句:比如echo命令，用于输出""之间的字符串

2.2 如何执行

1. 使用路径执行    需要加执行权限
2. 直接使用解释器    不需要权限
3. source 和 .  执行   不需要执行权限

#法一：指定路径的命令，要求文件必须有x权限
[root@localhost ~]#chmod +x /test/first.sh 
[root@localhost ~]#/test/first.sh#法二：指定Shell来解释脚本，不要求文件必须有x权限。
[root@localhost ~]#bash first.sh #法三：source 脚本路径执行shell脚本
[root@localhost ~]#source first.sh 
[root@localhost ~]#. first.sh 

使用前两种方式执行脚本会开启子bash 环境去执行脚本

使用source 和 . 会影响当前的bash环境  不推荐使用

前两种使用的子shell 不影响当前环境

2.3 脚本文件命名要求

区分大小写不能使程序中的保留字和内置变量:如: if, for， hostname只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头，注意:不支持短横线“-"，和主机名相反不要使用内置的变量，使用英文尽量使用词义通俗易懂，PATH驼峰StudentFirstName小驼峰studentFirstName·下划线: student_name

2.4 脚本错误

1.命令错误：命令出错不会影响下面的操作，下面的命令继续2.语法错误：会影响接下来的命令继续3.逻辑错误：只能自己去筛查查找代码的正确：bash -n 脚本名称 （不在当前目录下加绝对路径）   检查语法错误
bash -x 脚本名称 （不在当前目录下加绝对路径）   检查逻辑错误

命令出错，不影响下面的操作

语法错误，下面的操作不继续

查找代码是否正确：

总结：

1. 语法错误，会导致后续的命令不继续执行，可以用bash -n 检查错误，提示的出错行数不一定是准确的

2. 命令错误，默认后续的命令还会继续执行，用bash -n 无法检查出来 ，可以使用 bash -x 进行观察

3. 逻辑错误：只能使用 bash -x 进行

2.5 出错解决

2.5.1 set  -e 

在脚本前面输入 set  -e  一旦出错立即停止

2.5.2 set  -u 

变量不存在就不让执行

三.重定向与管道操作

1.重定向

1.1 交互式硬件设备

类型	设备文件	文件描述编号	默认设备
标准输入	/dev/stdin	0	键盘
标准输出	/dev/stdout	1	显示器
标准错误输出	/dev/stderr	2	显示器

1.2 重定向操作

类型	操作符	用途
重定向输入	<	从指定的文件读取数据，而不是从键盘输入
重定向输出	1>	将输出结果保存到指定的文件（覆盖原有内容）
	>>	将输出结果追加到指定的文件尾部
标准错误输出	2>	将错误信息保存到指定的文件（覆盖原有内容）
	2>>	标准错误输出结果追加到指定的文件尾部
混合输出	&>无论对错都可以重定向	将标准输出、标准错误的内容保存到同一个文件中

实操：

① 将123 重定向输出到 mima.txt 文件中，然后将 mima.txt 的内容重定向输入给用户 zhangsan 的密码,从mima.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（setenforce 0）

②  覆盖 > 和追加 >>

③ 输出错误信息

④ 混合输出

• 1>&2 把标准输出重定向到标准错误
• 2>&1 把标准错误重定向到标准输出

把标准输出，重定向到错误输出里面

把错误输出重定向到标准输出里面

2.多行重定向

        可以帮助脚本开发人员不必使用临时文件来构建输入信息， 而是直接就地生产出一个文件并用作命令的标准输入。

EOF 也可以用其它字母，只要求一样就可以

3.管道

管道操作符：“|”   将管道符号“|"左侧的命令输出的结果，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.

四. Shell脚本变量

1 shell 变量的作用

用来存放系统和用户需要使用的特定参数（值）变量名：使用固定的名称，由系统预设或用户定义变量值：能够根据用户设置、系统环境的变化而变化

2. shell 变量的类型

• 自定义变量:由用户自己定义、修改和使用；

• 特殊变量:环境变量，只读变量，位置变量，预定义变量

2.1 自定义变量

① 定义新的变量

格式：变量名=变量值

② 查看定义的变量的值

格式：echo  $变量名

③ 取消变量

格式：echo  变量名

④ 追加变量

 格式：变量名+=追加值

 临时添加变量

永久添加需要写入 /etc/profile

2.2 特殊符号

双引号	弱引用   可以识别变量
单引号	强引用   不能识别变量
{  }	定义变量名的范围
`` 反撇	调用命令的执行结果与 $() 功能一样

2.3 变量的命名要求

• 区分大小写

• 不能使程序中的保留字和内置变量：如：if, for，hostname ，test

• 只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头，注意：不支持短横线 “ - ”，和主机名相反

• 不要使用内置的变量，使用英文尽量使用词义通俗易懂，PATH

• 大驼峰 StudentFirstName

• 小驼峰 studentFirstName

• 下划线 student_name

2.4 read  -p

交互式的输入变量值，然后使用变量

2.5 export  变量作用范围

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，当进入子程序或新的shell环境中，局部变量将无法再起作用。

可以通过内部命令export将指定的变量为全局变量，使用户定义的变量在所子shell环境中可以继续使用

格式：

export  变量名

export  变量名=变量值

这时候我们需要用到 export ,将局部变量变成全局变量

 方式一：

方式二：

2.6 expr 整数变量的运算

运算符： + 加法 、 - 减法 、 \* 乘法 、 / 除法 、 % 取余 

常见的表达式：

(1)expr 变量1  运算符  变量2(2) let var=算术表达式(3) ((var=算术表达式)) (4) var= $[算术表达式](5) var= `expr 算术表达式 `(6) echo '算术表达式' | bc

这些操作都是一个意思的不同表达方式：

2.7 随机数生成器

random 随机数  取值范围：0~32767

制作一个学号点名器

假如班上有50名学生

2.8 颜色生成

echo  -e  启用下列反斜杠转义的解释

随机生成颜色

2.9 提取系统信息脚本

#! /bin/bashhost=`ifconfig ens33|grep netmask|tr -s " "|cut -d" " -f3`
name=`hostname`
cpu=`lscpu|grep 型号名称|tr -s " "|cut -d" " -f2-8`
k=`uname -r`
os=`cat /etc/redhat-release`
disk=`lsblk|grep disk|tr -s " "|cut -d" " -f4`
mem=`free -h|grep Mem|awk '{print $2}'`echo -e "\E[1;35m------------------------system  info -------------------------\E[0m"echo    "主机名:      $name"
echo    "ip地址:      $host"
echo    "cpu型号:     $cpu"
echo    "内核版本:    $k"
echo    "系统类型:    $os"
echo    "磁盘大小:    $disk"
echo    "内存大小:    $mem"echo -e "\E[1;35m-----------------------  end   ------------------------------\E[0m"

3. 特殊的shell变量

3.1 环境变量

1. 由系统提前创建，用来设置用户的工作环境

2. 可以使用env查看环境变量

$USER  表示用户名称

$HOME 表示用户的宿主目录

$LANG  表示语言和字符集

$PWD   表示当前所在工作目录

$PATH  表示可执行用户程序的默认路径

配置文件：

/etc/profile（全局生效）作用于所有用户

~/.bash_profile（当前用户环境）用户独立的配置文件，修改这个文件只作用于当前用户，可以用来长期变更或设置环境变量
 

给PATH可执行程序的默认搜索路径里面添加一个路径

将自建路径添加到默认可执行程序里面，并且给他赋于执行权限，这样不再需要输入绝对路径了

3.2 只读变量

readonly 命令用于定义只读shell变量和shell函数，readonly命令的选项-p可以输出显示系统中所有定义的只读变量。

重启 shell 环境可以取消

3.3 位置变量

• 当执行命令行操作时，第一个字段表示命令名或脚本程序名，其余的字符串参数按照从左到右的顺序依次赋值给位置变量。

• $n：n为数字，$0代表命令本身，1~9代表第一个到第九个参数，十以上的参数需要使用大括号表示，比如第十个参数为 ${10}

10以上需要加 { }

3.4 预定义变量

$*	表示所有位置参数的内容看成一个整体返回    返回所有
$@	表示所有位置参数的内容分割成n份，每份作为一个独立的个体返回 返回所有
$?	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
$#	表示命令行中位置参数的总个数
$$	当前bash的进程id
$!	后台任务最后一个id
$0	表示当前执行的脚本或程序的名称 当前脚本的名字

$?  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 当前脚本的名字

$$ 当前bash的进程id

$#  表示命令行中位置参数的总个数

区别：$*和$@

$*  1-26  当成一个整体

$@  1-26  $1-$26独立的个体