Shell基础入门实战

写在前面

好久没在项目内做自动化了，主要是现阶段在项目内做自动化收益不大，最近开发做batch run的正好缺人，我看了一下代码，就是通过代码读取jar包和远程服务器连接，然后通过shell脚本，向数据库插入数据，平时用shell不多，今天重新巩固下shell,也希望为新学shell的同学提供整体知识框架。

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shell基本概念

什么是shell

Shell 脚本（shell script），简单理解是一些命令的集合，运行中linux的shell中。业界所说的 shell 通常都是指 shell 脚本，需要注意的是，shell 和 shell script 是两个不同的概念。
Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁，通过它来访问操作系统内核的服务，Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。

shell与linux命令的区别

1. Shell是一个命令解释器，它能够执行和解释一系列的命令。Linux命令则是通过Shell执行的。

2. Shell更像是一个程序语言，它支持变量、条件语句、循环、函数、文件操作等高级功能。而Linux命令则是预定义的、特定的系统操作命令，比如ls、cp、mv等命令。

3. Shell可以编写脚本程序，使其能够完成复杂的任务，而Linux命令则不能。

4. Shell可以交互式地使用，也可以脚本化地使用。而Linux命令则只能在终端或者脚本中使用。

5. Shell还提供了一些特殊的命令，比如bash、zsh等，可以改变Shell的行为。Linux命令则是相对固定的，不能改变其行为。

shell常见语法

$符号

$代表的是Shell中的变量，用于表示一个变量的值。例如，$PATH表示当前环境变量中的PATH值。

$(())用于算术运算，可以计算数学表达式的结果，并将结果赋给变量。例如：x=$((2+3))，计算2+3的结果，将结果5赋给变量x。

$()用于命令替换，可以执行命令并将命令的输出结果作为字符串返回。例如：x=$(ls)，执行ls命令，将ls命令的输出字符串赋给变量x。

date命令

date命令用于查看和设置系统的日期和时间。

例如：

1. 查看当前日期和时间，并以特定格式显示

date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S"

2. 设定时间，-1 day 表示当前日期前1天

date -d "-1 day" +%d # -d

数据类型

变量

shell中的变量可以用来存储数据，变量名通常以字母或下划线开头，也可以包含数字。变量赋值时，等号两边不能有空格。

例如：

name="Tom"

在函数内部定义的变量是局部变量，只有在函数内部才可以访问。而在函数外部定义的变量是全局变量，所有的函数都可以访问。

例如：

1. 定义局部变量：

function test() {local name="Tom"echo "My name is $name"
}

2. 定义全局变量：

name="Tom"
function test() {echo "My name is $name"
}

字符串操作

shell中可以对字符串进行各种操作，如拼接、截取、替换等。

例如：

1. 拼接字符串：

str1="Hello"
str2="World"
str=$str1$str2
echo $str

2. 截取字符串：

str="Hello, World"
echo ${str:0:5}

3. 替换字符串：

str="Hello, World"
echo ${str/Hello/Hi}

数字运算

shell中可以进行基本的数字运算，如加减乘除乘方等。可以使用expr命令或$(())语法。

例如：

1. 使用expr命令进行运算：

result=`expr 2 + 3`
echo $result

2. 使用$(())语法进行运算：

result=$(($num1*$num2))
echo $result

数组

shell中可以使用数组存储多个数据，数组使用小括号()来表示。

例如：

定义数组：

arr=("apple" "banana" "orange")

访问数组元素：

echo ${arr[1]}

获取数组长度：

echo ${#arr[@]}

预设变量

shell脚本中已经定义了一些预设变量，如$0表示脚本名称，$USER表示当前用户，$PWD表示当前目录等。

例如：

echo "当前脚本名称为：" $0
echo "当前用户为：" $USER
echo "当前目录为：" $PWD

特殊变量

shell脚本中还有一些特殊变量，如KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 1: #̲表示传递给脚本的参数个数，*表示所有的参数列表。

例如：

$$ : Shell本身的PID（ProcessID）
$! : Shell最后运行的后台Process的PID 
$? : 最后运行的命令的结束代码（返回值）
$* : 所有参数列表。如"$*"用「"」括起来的情况、以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数
$@ :所有参数列表。如"$@"用「"」括起来的情况、以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数
$# : 添加到Shell的参数个数
$0 : Shell本身的文件名
$1～$n : 添加到Shell的各参数值。$1是第1参数、$2是第2参数…

与用户交互命令read

shell脚本也可以与用户进行交互，可以使用read命令实现。

例如：

读取用户输入：

read name
echo "Hello, $name"

逻辑判断

if 逻辑判断和参数

shell中可以使用if语句进行逻辑判断，一般会用到以下参数：

-e 判断文件或目录是否存在
-d 判断是否为目录
-f 判断是否为文件
-x 判断是否有执行权限

例如：

判断文件是否存在：

if [ -e "/var/log/syslog" ]; thenecho "syslog文件存在"
elseecho "syslog文件不存在"
fi

逻辑判断常用比较符

在if语句中经常会使用到比较符，例如：

• eq：等于 equal to
• ne：不等于 not equal to
• gt：大于 greater than
• lt：小于 less than
• ge：大于等于 greater than or equal to
• le：小于等于 less than or equal to

例如：

判断两个数字是否相等：

if [ $num1 -eq $num2 ]; thenecho "两个数字相等"
elseecho "两个数字不相等"
fi

case逻辑判断

shell中的case语句格式如下：

case 变量 in
value1)
command
;;
value2)
command
;;
value3)
command
;;
*)
command
;;
esac

可以用来进行多重逻辑判断，可以配合使用各种比较符。

例如：

根据用户输入的数字输出不同的信息：

read num
case $num in1) echo "你选择了1";;2) echo "你选择了2";;3) echo "你选择了3";;*) echo "请输入有效的数字";;
esac

循环

for 循环

for循环遍历数组：

arr=("apple" "banana" "orange")
for i in ${arr[@]}; doecho $i
done

${arr[@]} 是 shell 中的数组变量展开语法，它会将数组中的所有元素展开成一个列表，每个元素之间用空格分隔。
在这段脚本中，假设 arr 数组中有三个元素 “apple”、“banana” 和 “orange”，那么 $arr[@]就会展开成"apple"、"banana"和"orange"这三个字符串，然后for循环会遍历这三个字符串并输出。更具体地说，${arr[@]} 展开后的结果相当于是 “$arr[0]"、"${arr[1]}” 和 “${arr[2]}” 这三个字符串，因为 [@] 在数组变量中表示所有元素的列表。如果写成 ${arr[*]}，那么展开结果就是 “apple banana orange”，其中所有元素用空格拼接起来。

while循环

num=1
while [ $num -lt 5 ]; doecho $numnum=$(($num+1))
done

中断和继续

在循环中可以使用break来中断循环，使用continue来跳过本次循环。

例如：

使用break跳出循环：

for i in 1 2 3 4 5; doif [ $i -eq 3 ]; thenbreakfiecho $i
done

使用continue跳过本次循环：

for i in 1 2 3 4 5; doif [ $i -eq 3 ]; thencontinuefiecho $i
done

函数

shell中可以定义函数来完成一些特定的任务，函数可以在脚本中任何位置定义。

例如：

定义一个函数：

function myFunc() {echo "Hello, World"
}myFunc

shell中的技巧

在shell脚本编写中，还有一些技巧可以提升效率，如：

1. 使用 && 或者 || 来执行多条命令，可以在一些场景下节省一行代码.

   • 命令之间用&&隔开:若前面的命令执行成功，才会去执行后面的命令，这样可以保证所有的命令执行完毕后，执行过程都是成功的。
   • 命令之间用||或者|隔开: 只有前面的命令执行失败后才去执行下一条命令，直到执行成功一条命令为止。
   • 注意区分&表示希望脚本在后台运行的时候使用它

2. ‘’ 表示强引用，""表示弱引用，``用于执行命令。例如：

   echo "我是$USER"
   echo '我是$USER'
   echo "我在`pwd`目录下"
   

   

3. ; 可以用来分隔多条命令，但是建议使用 && 或 || 来代替，可以更好地控制流程。

例如：

grep "xx" log.txt && cp log.txt log.bak

shellcheck

shellcheck 是一款实用的 shell脚本静态检查工具。

1. 安装方式：
   在大多数发行版的包管理中，已经有shellcheck了，如在基于debian的机器上

apt-get install shellcheck

或者：

yum -y install epel-release
yum install ShellCheck

项目源码：https://github.com/koalaman/shellcheck

2. 如何使用
   2.1 在网页上使用
   在网页 https://www.shellcheck.net 上，贴入你的脚本，运行检查即可
   2.2 在命令行中使用
   下载后，在命令行中调用 shellcheck yourscript 即可。
   2.3集成到编辑器中(推荐)
   推荐将shellcheck直接集成到日常编辑器中，这样就可以直接在编辑器中查看ShellCheck建议，以最快速度发现并修复问题。
   • Sublime 通过 SublimeLinter
   • VSCode 通过 vscode-shellcheck

实战演练

使用shell打印99乘法表，这个是面试常考题使用python或者java实现99乘法表，现在用shell实现

1. 首先vi test99.sh,并写入脚本如下：

#!/bin/bash
for i in {1..9};do
for j in {1..9};doif [ $j -le $i ];thenecho -n "$j*$i=$((i*j)) "fidoneecho ""done

以上脚本的逻辑是嵌套循环i和j如果j小于或者等于i,那么输出公式，公式的含义等号左边是引用i和j的数值，等号右边是i和j相乘的结果，内循环结束后，使用echo ""，输出换行。

2. 使用shell检查脚本
   
3. 更改脚本权限 chmod a+x test99.sh
4. 最后执行结果如下：