1.什么是shell？
shell是一种应用程序，它提供了用户和内核进行操作的接口。
通俗的说shell就是一种让你和操作系统能进行对话的一种应用程序。用户登陆Linux系统后，shell就会调如到内存中执行，它可以把用户输入的命令转化为计算机可以理解的命令给内核执行。
Linux中不止有一种shell，通过cat /etc/shells 查看当前Linux中的shell：
sh->bash(链接到bash) ,bash是许多Linux平台内定的shell，bash是一个命令处理器，运行在窗口，能让用户直接通过键盘输入命令，bash还能从脚本中读取linux命令，称之为脚本，bash支持通配符、管道、命令替换、条件判断等逻辑控制语句。
1.1 Shell脚本
shell是一种脚本语言，采用解释执行，shell脚本就是一个文件，里面就是程序的代码，计算机执行这个文件，就是读取其中的命令进行执行；执行shell的时候是以非交互式的方式进行，一旦代码有问题，就出现非交互，表示没有一次执行完所有的命令，需要重新修改；
shell脚本语言非常适合处理纯文本类型数据，如日志、配置文件、文本、网页文件。
1.2 什么是shebang？为什么shell脚本第一行要#！开头？
shebang是指出现在文本文件的第一行前两个字符 #！；在UNIX系统中，程序会分析#!字符后面的内容，作为解释器的指令，以#!/bin/sh 开头的文件，程序在执行的时候会调用/bin/sh，也就是bash解释器，以#!/usr/bin/python 开头的文件，就代表指定python解释器去执行。
如果没有指定解释器，就会使用默认的解释器；
如果指定的解释器没有可执行的权限，则会报：bad interpreter:permission denied.
如果脚本指定的解释器不存，则会报：bad interpreter:no such file or directory.
注意：解释器的名字要写绝对路径，不然会在当前的path去找
1.3 执行脚本
编写一个最简单的shell脚本，文件为test.sh
#!/bin/bash
echo "hello,world"
执行shell脚本的方式:
- 1.bash 文件名.sh
- 2.相对路径或者绝对路径+文件名.sh ,需要有可执行的文件权限,没有执行权限要加入权限
这两种方式都是在子shell中执行,子shell就是在原来的shell里面嵌套一个shell 执行，子shell执行完毕之后的结果不会给父shell造成影响；
source 文件.sh 或者 . 文件.sh是在本shell执行（不需要执行权限）
使用pstree查看进程树（树的形式查看进程之间的派生关系），可以看到：我们运行的pstree是在sshd->sshd->bash->pstree上，第一个sshd是远程服务器运行了一个sshd服务，然后我使用xshell连接，又在原来的sshd基础上派生出一个子进程sshd，然后就会自动开启一个bash进程，因为linux是通过shell管理的，所以要生成一个bash进程，然后就是我们执行的命令pstree；
1.4 切换shell
这样就进入到了子shell的bash里，然后使用exit退出，再进入到sh中：
1.5 内核：Linux心脏
Linux 内核并不是操作系统，它是一个完整系统的组成部分。Linux 内核控制着Linux 操作系统的基本硬件，具有很多功能，如文件管理、内存、多线程、网络 等等。
2.变量
shell中的变量大致可分为如下几类：
- 系统环境变量
- 自定义环境变量
- 特俗符号变量
2.1 自定义变量
定义的规则：
a.变量的值有空格，因为linux中的空格后面都是要加参数的，如果有空格必须要用双引号
b.变量不能以下划线，关键字和数字开头
c.bash环境中，默认类型都是字符串，无法直接进行数值计算
d.等号两边不能有空格
变量的类型：
自定义局部变量：定义在一个脚本文件中的变量，只能在这个脚本文件中使用
自定义常量
自定义全局变量
单引号、双引号、反引号、无引号:
- a.单引号被识别为普通字符串，就是不识别引号里面的特殊字符，属于强引用
- b.双引号是双引号里面的特殊字符是可以被识别的，是弱引用。
- c.反引号中的内容一般是一行或多行命令，当这些命令被反引号引着，命令执行结果就会以字符串的形式被保留下来。$(ls /etc) 也可以将命令执行的内容返回；
- d.无引号：如果是连续的符号可以不加引号，但是如果有空格就有歧义，最好使用双引号。
局部变量和全局变量
a.局部变量的子shell不能访问，只在当前的shell里可用，全局变量子shell可用；
系统全局变量 : $USER $HOME $SHELL 等
set 当前系统和用户定义的全局变量和局部变量
env 查看系统定义的全局变量
1.局部变量 变量名=值 不能有空格 输出 $变量名 值的类型可以不用管；
2.export 变量名 导出成全局变量 在子shell 也行
：如果在外面定义全局变量，在子shell改变退回外部shell之后不会改变，子shell 更改 父shell不改变。
3.a=1+5 不等于6 默认都是字符串
：a=$((1+5))=$[1+5]
:定义只读变量 readonly b=5;
:unset 变量名 撤销变量 只读变量不能unset
2.2特殊变量:
：$0 表示的是脚本名称，要是输入相对路径，输出的就是相对，绝对的话输出的就是绝对路径；
：$1-9 表示的是1-9的参数 10以上用${12} 包裹住
：$# 获取所有输入参数个数
：$* 获取命令行中的所有参数，把所有的参数的个数看成一个整体
：$@ 获取命令行中的所有参数，把每个参数区分对待
：$? 最后一次执行命令的返回状态，数值0表示正确执行 非0证明上一个命令执行不正确。
：$$ 获取当前shell脚本的进程号。我们在脚本开发中，根据这个变量的返回值，我们可以开发一些启停脚本等进程管理的文件。
：$! 取出上一次、后台进程的PID。
：$_ 取得上一条命令传入的最后一个参数。
$@ 和 $* 的区别:
$@ 和 ∗ 都是获得命令行中的所有参数，并当作整体看待，当不被双引号包裹的时候，两者没有任何区别，当被双引号包裹的时候， " * 都是获得命令行中的所有参数，并当作整体看待，当不被双引号包裹的时候，两者没有任何区别，当被双引号包裹的时候，" ∗都是获得命令行中的所有参数，并当作整体看待，当不被双引号包裹的时候，两者没有任何区别，当被双引号包裹的时候，"*" 会将所有的参数从整体上看作一份数据，而不是把每个参数都看作一份数据。也就是参数之间是无法分隔的，因为是一份数据嘛。而"$@" 依然是将每个参数都看作一份数据，彼此之间是独立的，就是有参数个数份数据。
#!/bin/bash
echo "输出$0,$1,$2" $0 $1 $2
echo "输出$#" $#
echo "输出$*" $*
echo "输出$@" $@
for i in "$*"
do
echo "$i"
done
echo "=================="
for i in "$@"
do
echo "$i"
done
输出为：
将echo中的双引号改为单引号，双引号包裹会把变量解析，单引号是强引用，不会解析，输出为：
2.3 环境变量
参考链接
环境变量可以由系统、用户、Shell 以及其他程序来设定，环境变量是一个可以被赋值的字符串，赋值范围包括数字、文本、文件名、设备以及其他类型的数据。Linux中环境变量的名称一般都是大写的，这是一种约定俗称的规范。
使用echo查看单个环境变量，env查看当前系统定义的所有环境变量，使用set查看所有本地定义的环境变量。使用 unset 删除指定的环境变量，set 也可以设置某个环境变量的值。清除环境变量的值用 unset 命令。
程序的执行和操作系统的运行都需要环境，这些环境就是由环境变量组成的；
2.3.1 环境变量的分类：
- 按生效的范围分类
- 系统环境变量：公共的，对所有的用户生效
- 用户环境变量：私有的，自定义的，只对该用户生效
- 生存周期分类
- 永久环境变量：在环境变量脚本文件中配置，用户每次登录时会自动执行这些脚本，相当于永久生效。
- 临时环境变量：使用时在Shell中临时定义，退出Shell后失效,使用export导出的环境变量。
Linux的环境变量：Linux环境变量也称之为Shell环境量变，以下划线和字母打头，由下划线、字母（区分大小写）和数字组成，习惯上使用大写字母，例如PATH、HOSTNAME、LANG等。
2.3.2 Linux中常用的环境变量
1）PATH 可执行程序的搜索目录
可执行程序的搜索目录，可执行程序包括Linux系统命令和用户的应用程序。
如果可执行程序的目录不在PATH指定的目录中，执行时需要指定目录。
PATH环境变量存放的是目录列表，目录之间用冒号:分隔，最后的圆点.表示当前目录。
export PATH=目录1:目录2:目录3:......目录n:.
2）LANG Linux系统的语言、地区、字符集，LANG变量的具体用法本文后面的章节中有详细的介绍。
3）HOSTNAME 主机名
4）SHELL 当前使用的shell解释器
5）HISTSIZE 保存的历史命令数
6）USER 当前登陆的用户名
7）HOME 当前登陆的用户的主目录
8）LD_LIBRARY_PATH C/C++语言动态链接库文件搜索的目录，它不是Linux缺省的环境变量，但对C/C++程序员来说非常重要，
9）CLASSPATH JAVA语言库文件搜索的目录，它也不是Linux缺省的环境变量，但对JAVA程序员来说非常重要
PATH的作用：
在用户的.bash_profile文件中，会对PATH进行扩充，将用户的应用程序也写进去，如下：
export PATH= P A T H : PATH: PATH:HOME/bin
2.3.3 设置环境变量
1. 变量名=值 或者 export 变量名=值
例如：export ORACLE_HOME=/oracle/home 采用export设置的环境变量，在退出Shell后就会失效，下次登录时需要重新设置。
如果希望环境变量永久生效，需要在登录脚本文件中配置。(每次执行的时候都会运行脚本文件)
2.系统环境变量
系统环境变量对全部的用户生效，设置系统环境变量有三种方法。
a）在/etc/profile文件中设置
用户登录时执行/etc/profile文件中设置系统的环境变量。但是，Linux不建议在/etc/profile文件中设置系统环境变量。
b）在/etc/profile.d目录中增加环境变量脚本文件，这是Linux推荐的方法。
/etc/profile在每次启动时会执行 /etc/profile.d下全部的脚本文件。
/etc/profile.d比/etc/profile好维护，不想要什么变量直接删除 /etc/profile.d下对应的 shell 脚本即可。
c)在/etc/bashrc文件中设置环境变量
该文件配置的环境变量将会影响全部用户使用的bash shell。但是，Linux也不建议在/etc/bashrc文件中设置系统环境变量。
因此设置系统环境变量的时候建议使用b中的方法；
3.用户环境变量
用户环境变量只对当前用户生效，设置用户环境变量也有多种方法。
在用户的主目录，有几个特别的文件，用ls是看不见的，用ls .bash_*可以看见。
a).bash_profile（推荐首选）
当用户登录时执行，每个用户都可以使用该文件来配置专属于自己的环境变量。
b).bashrc
当用户登录时以及每次打开新的Shell时该文件都将被读取，不推荐在里面配置用户专用的环境变量，
因为每开一个Shell，该文件都会被读取一次，效率肯定受影响。
c).bash_logout
当每次退出系统（退出bash shell）时执行该文件。
d).bash_history
保存了当前用户使用过的历史命令。
在脚本文件中设置的环境变量不会立即生效，退出Shell后重新登录时才生效，或者用source命令让它立即生效
环境变量脚本的执行顺序：
/etc/profile->/etc/profile.d->/etc/bashrc->用户的.bash_profile->用户的.bashrc
同名的环境变量，如果在多个脚本中有配置，以最后执行的脚本中的配置为准。
3.运算符
Shell支持多种运算符：
- 算术运算符
- 关系运算符
- 布尔运算符
- 逻辑运算符
- 字符串运算符
- 文件测试运算符
bash不支持简单的数学运算，可以通过awk和expr来实现，expr最为常见。
expr表达式和运算符之间要有空格，完整的表达是要被反引号包围；第二种方式也可以实现运算；
1.expr 1 + 2 结果是3
2. $[运算式] 或者 $((运算式))
3. a = $(expr 1 + 2) 或者 `expr 1 + 2` 都叫做命令替换
#!/bin/bash
echo $[ $1 + $2 ] #条件表达式放在方括号之间，要有空格
如果不加，报错：line *: [: missing `]'
3.1 算术运算符
#!/bin/bash
a=100
b=20
val=`expr $1 + $2`
echo "a+b:$val"
val=`expr $1 - $2`
echo "a-b:$val"
val=`expr $1 \* $2` #乘法这里要有个\
echo "a*b:$val"
val=`expr $1 / $2`
echo "a/b:$val"
val=`expr $1 % $2`
echo "a%b:$val"
if [ $a == $b ];then
echo "a=b"
fi
if [ $a != $b ];then
echo "a!=b"
fi
3.2 关系运算符
#!/bin/bash
a=10
b=20
if [ $a -eq $b ]
then
echo "$a -eq $b :a equal b"
else
echo "$a -eq $b :a not equal b"
fi
if [ $a -ne $b ]
then
echo "$a -ne $b :a not equal b"
else
echo "$a -ne $b :a equal b"
fi
if [ $a -gt $b ]
then
echo "$a -gt $b :a great than b"
else
echo "$a -gt $b :a less equal than b"
fi
if [ $a -ge $b ]
then
echo "$a -ge $b :a great equal b"
else
echo "$a -ge $b :a less b"
fi
3.3 布尔运算符
#!/bin/bash
a=10
b=20
if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ];then
echo "$a less than 100 and $b greater than 15"
fi
if [ $a -lt 10 -o $b -gt 15 ];then
echo "$a less than 10 or $b greater than 15"
fi
3.4 逻辑运算符
#!/bin/bash
a=10
b=20
if [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]];then
echo "true"
else
echo "false"
fi
if [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]];then
echo "true"
else
echo "false"
fi
3.5 字符串运算符
#!/bin/bash
a="abc"
b="efg"
if [ $a = $b ]
then
echo "a=b"
else
echo "a!=b"
fi
if [ -z $a ]
then
echo "-z $a : 字符串长度为 0"
else
echo "-z $a : 字符串长度不为 0"
fi
if [ $a ]
then
echo "$a : 字符串不为空"
else
echo "$a : 字符串为空"
fi
3.6 文件测试运算符
#!/bin/bash
file="/root/ShellHome/5.sh"
if [ -r $file ];then
echo "文件可读"
else
echo "文件不可读"
fi
if [ -w $file ];then
echo "文件可写"
else
echo "文件不可写"
fi
if [ -x $file ];then
echo "文件可执行"
else
echo "文件不可执行"
fi
if [ -f $file ]
then
echo "文件为普通文件"
else
echo "文件为特殊文件"
fi
if [ -d $file ]
then
echo "文件是个目录"
else
echo "文件不是个目录"
fi
if [ -s $file ]
then
echo "文件不为空"
else
echo "文件为空"
fi
if [ -e $file ]
then
echo "文件存在"
else
echo "文件不存在"
fi
if [ -u $file ]
then
echo "文件设置了suid"
else
echo "文件未设置了suid"
fi
4.流程控制
4.1 条件判断
注意：if else 的 […] 判断语句中大于使用 -gt，小于使用 -lt。
如果使用 ((…)) 作为判断语句，大于和小于可以直接使用 > 和 <。
1.if [];then
fi
2.if []&&[] 双重条件 if [ 条件1 -a 条件2 ] if [ -o ]
3.写成一行的情况如下：
if [ $(ps -ef | grep -c "ssh") -gt 1 ]; then echo "true"; fi
4.2 循环
for循环
1.for((初始值；循环条件；变量变化))
do
done
2.for i in 1 2...
3.写成一行：
for var in item1 item2 ... itemN; do command1; command2… done;
while循环
while condition
do
command
done
4.3 case
3. case $变量名 in
值1）
程序1
;;
值2）
程序2
;;
...
esac 表示结束
4.4 使用案例
for i in {1..100};do sum=$[$sum+$i];done;echo $sum
#!/bin/bash
for((i=0;i <= $1;i++))
do
sum=$[ $sum + $i ];
done
echo $sum;
a=1;
while [ $a -le $1 ]
do
sum2=$[ $sum2 + $a ];
a=$[$a + 1]
#let sum2+=a
#let a++
done
echo $sum2
5.读取控制台输入
1) read (选项) (参数)
选项：-p 指定读取时的提示符
-t 指定读取时等待时间 不加-t一直等待
参数：
变量：指定读取值得变量名
#!/bin/bash
read -t 10 -p "请在10s内输入你的狗名" name
echo $name
6.函数
linux shell中用户可以自定义函数，然后在shell脚本中调用，格式如下所示
[function] funname [()]{
函数体
[return int;]
}
简化写法：
函数名(){
函数体
}
标准格式：
function 函数名(){
命令序列
}
return int 表示函数的返回值,return的值只能在0-255之间；
6.1 变量作用域
局部变量：作用域是函数的生命周期；在函数结束时被自动销毁。定义局部变量的方法：
local VAR=VALUE
本地变量：作用域是运行脚本的shell进程的生命周期；因此，其作用范围为当前shell。
#!/bin/bash
var="hello,world"
function show(){
local var="hi,var is changed!"
echo $var
}
echo $var
show
echo $var
6.2 函数调用
定义函数的代码段不会自动执行，而是在调用时执行；在函数定义好后，用户可以在shell 中直接调用，调用时不用带上()；调用 Shell 函数时可以给它传递参数，也可以不传递。如果不传递参数，直接给出函数名字即可。
因为shell是解释性语言，所以需要先定义，才能调用；
#!/bin/bash
function show(){
echo "第一个参数为 $1 !"
echo "第二个参数为 $2 !"
echo "第十个参数为 $10 !"
echo "第十个参数为 ${10} !"
echo "第十一个参数为 ${11} !"
echo "参数总数有 $# 个!"
echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}
show 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
7.系统函数
1.basename 文件路径[suffix] 做文件剪辑
2.dirname 最后一个/之前的剪切下来 文件所在的目录
可以有内置的函数，也可以下载其他的命令，然后放在bin目录下就可以用；
8.综合应用案例
每天对指定目录归档备份的脚本，输入一个目录名称（末尾不带/），将目录下所有文件按天归档保存，并将归档日期附在归档文件上，放在/root/archive 下
1.sh 2.sh 3.sh 4.sh 5.sh 6.sh 7.sh 8.sh hello.sh
[root@iZ2zeflmaf303pxr6lpexvZ scripts]# vim 8.sh
echo "目录存在"
else
echo "目录不存在"
exit
fi
DIR_NAME=$(basename $1)
DIR_PATH=$(cd $(dirname $1);pwd)
DATE=$(date +%y%m%d)
FILE=archive_${DIR_NAME}_$DATE.tar.gz
DEST=/root/archive/$FILE
echo "开始归档"
tar -czf $DEST $DIR_PATH/$DIR_NAME
if [ $? -eq 0 ]
then
echo "归档成功"
echo "归档文件为" $DEST
fi
8.1 正则表达式
1.^ 匹配开头 ^a以a开头的
2.$ 匹配一行的结束
3.cat 文件 | grep -n ^$ 看一下有多少空行
4. . 匹配任意的字符
5. * 不单独使用，前面一个字符出现任意多次
6. [] 匹配中括号里面的内容一次
[]* 任意字符串
7.搜索 $符号 '\$' 要进行转义
8. -E 拓展的字符表达式
8.2 文本处理工具
1.cut [选项参数] filename
:-f 列好，提取第几列
:-d 分隔符，指定分隔符，默认是\t
:-c 按字符进行切割
2.cat /etc/passwd | grep bash$ | cut -d ":" -f 1,2-7
3.ifconfig ens33 | grep network | cut -d " " -f 10
awk [选项参数] '/pattern1/{action1} /pattern1/{action1}' filename
pattern:文本匹配模式
action1：找到匹配的文本所执行的命令
-F 指定输入文件分隔符
-V 赋值一个用户定义变量
