一、条件测试操作
要使 Shel 脚本程序具备一定的"智能"，面临的第一个问题就是如何区分不同的情况以确定执行何种操作。例如，当磁盘使用率超过95%时，发送告警信息;当备份目录不存在时，能够自动创建;当源码编译程序时，若配置失败则不再继续安装等。
She 环境根据命令执行后的返回状态值($?)来判断是否执行成功，当返回值为0时表示成功，否则(非0值)表示失败或异常。使用专门的测试工具--test命令，可以对特定条件进行测试，并根据返回值来判断条件是否成立(返回值为0表示条件成立)。使用 test 测试命令时，包括以下两种形式。
这两种方式的作用完全相同，但通常后一种形式更为常用，也更贴近编程习惯。需要注意的是，方括号"["或"]"与条件表达式之间需要至少一个空格进行分隔。
根据需要测试的条件类别不同,条件表达式也不同。比较常用的条件操作包括文件测试、整数值比较、字符串比较，以及针对多个条件的逻辑测试，下面分别进行介绍。
一.1 文件测试
文件测试指的是根据给定的路径名称，判断对应的是文件还是目录，或者判断文件是否可读、可写、可执行等。文件测试的常见操作选项如下，使用时将测试对象放在操作选项之后即可。
- -d:测试是否为目录(Directory)。
- -e测试目录或文件是否存在(Exist)。
- -f:测试是否为文件(File)。
- -r:测试当前用户是否有权限读取(Read)。
- -w:测试当前用户是否有权限写入(Write)。
- -x:测试是否设置有可执行(Excute)权限。
执行条件测试操作以后，通过预定义变量?可以获得测试命令的返回状态值，从而判断该条件是否成立。例如，执行以下操作可测试目录/media/是否存在，如果返回值?为 0表示存在此目录，否则表示不存在或者虽然存在但不是目录。
若测试的条件不成立，则测试操作的返回值将不为0(通常为1)。例如，执行以下操作展示了测试不存在目录的情况。
通过查看变量$?的值可以判断前一步的条件测试结果，但是操作比较烦琐，输出结果也并不是很直观。为了更直观地查看测试结果，可以结合命令分隔符"&&"和 echo 命令一起使用，当条件成立时直接输出"YES"。其中,"&&"符号表示"而且"的关系，只有当前面的命令执行成功后才会执行后面的命令，否则后面的命令将会被忽略。例如，上述目录测试操作可以改写如下。
一、2. 整数值比较
整数值比较指的是根据给定的两个整数值，判断第一个数与第二个数的关系，如是否大于、等于、小于第二个数。整数值比较的常用操作选项如下，使用时将操作选项放在要比较的两个整数之间。
- -eq:第一个数等于(Equal)第二个数。、
- -ne:第一个数不等于(Not Equal)第二个数。
- -gt:第一个数大于(Greater Than)第二个数。
- -t:第一个数小于(Lesser Than)第二个数。
- -le:第一个数小于或等于(Lesser or Equal)第二个数。
- -ge:第一个数大于或等于(Greater or Equal)第二个数。
整数值比较在 Shell 脚本编写中的应用较多。例如，用来判断已登录用户数量、开启进程数、磁盘使用率是否超标，以及软件版本号是否符合要求等。实际使用时，往往会通过变量引用、命令替换等方式来获取一个数值。
例如，若要判断当前已登录的用户数，当超过五个时输出"Too many."，可以执行以下操作。其中，已登录用户数可通过"wholwc-"命令获得，以命令替换方式嵌入。
又如，若要判断物理内存(Mem)当前的磁盘缓存(buff/cache)大小，当低于 1024MB时输出具体数值，可以执行以下操作。其中,"free -m"命令表示以 MB 为单位输出内存信息,提取的空闲内存数值通过命令替换赋值给变量 FreeCC:
一.3 字符串比较
字符串比较通常用来检查用户输入、系统环境等是否满足条件，在提供交互式操作的Shell 脚本中，也可用来判断用户输入的位置参数是否符合要求。字符串比较的常用操作选项如下。
- =:第一个字符串与第二个字符串相同。
- !=:第一个字符串与第二个字符串不相同，其中"!"符号表示取反。
- >-2:检查字符串是否为空(Zero)，对于未定义或赋予空值的变量将视为空串。
例如,若要判断当前系统的语言环境,当发现不是"en.US"时输出提示信息"Not en.US"可以执行以下操作。
又如，在 Shel 脚本应用中，经常需要用户输入"yes"或"no"来确认某个任务。以下操作展示了确认交互的简单过程，当然，实际使用时还会根据变量"ACK"的取值分别执行进一步的操作。
一.4 逻辑测试
逻辑测试指的是判断两个或多个条件之间的依赖关系。当系统任务取决于多个不同的条件时,根据这些条件是否同时成立或者只要有其中一个成立等情况,需要有一个测试的过程。常用的逻辑测试操作如下，使用时放在不同的测试语句或命令之间。
- &&:逻辑与，表示"而且"，只有当前后两个条件都成立时，整个测试命令的返回值才为 0(结果成立)。使用 test 命令测试时，"&&"可改为"-a"。
- ll:逻辑或，表示"或者"，只要前后两个条件中有一个成立，整个测试命令的返回值即为 0(结果成立)。使用 test 命令测试时，"|"可改为"-o"
- !:逻辑否，表示"不"，只有当指定的条件不成立时，整个测试命令的返回值才为0
(结果成立)。
在上述逻辑测试的操作选项中，"&&"和"""通常也用于间隔不同的命令操作，其作用是相似的。实际上此前已经接触过"&&"操作的应用，如"make && make install"的编译安装操作。
例如，若要判断当前 Linux 系统的内核版本是否大于 3.4，可以执行以下操作。其中,内核版本号通过 uname 和 awk 命令获得。
二、if条件语句
通过上一节中的条件测试操作，实际上使用"&&"和"!!"逻辑测试已经可以完成简单的判断并执行相应的操作，但是当需要选择执行的命令语句较多时，这种方式将使执行代码显得很复杂，不好理解。而使用专用的if条件语句，可以更好地整理脚本结构，使得层次分明，清晰易懂。
二、1. if语句的结构
在 Shel 脚本应用中，if语句是最为常用的一种流程控制方式，用来根据特定的条件测试结果，分别执行不同的操作(如果.....那么......)。根据不同的复杂程度，if语句的选择结构可以分为三种基本类型，适用于不同的应用场合。
1.单分支if 语句
if语句的"分支"指的是不同测试结果所对应的执行语句(一条或多条)。对于单分支的选择结构，只有在"条件成立"时才会执行相应的代码，否则不执行任何操作。单分支if语句的语法格式如下所示。
在上述语句结构中，条件测试操作既可以是"[条件表达式]"语句，也可以是其他可执行的命令语句:命令序列指的是一条或多条可执行的命令行，也包括嵌套使用的if语句或其他流程控制语句。
单分支if语句的执行流程:首先判断条件测试操作的结果，如果返回值为0，表示条件成立，执行then后面的命令序列，一直到遇见f结束判断为止，继续执行其他脚本代码:如果返回值不为0，则忽略 ten ,后面的命令序列，直接跳至自行以后执行其他脚本代码,如图所示。
2.双分支if 语句
对于双分支的选择结构，要求针对"条件成立""条件不成立"两种情况分别执行不同的操作。双分支if语句的语法格式如下所示。
双分支if语句的执行流程:首先判断条件测试操作的结果，如果条件成立，则执行then后面的命令序列 1，忽略 else 及后面的命令序列 2，直到遇见f结束判断;如果条件不成立,则忽略 then 及后面的命令序列 1，直接跳至 else 后面的命令序列2并执行，直到遇见f结束判断，如图所示。
3.多分支 if 语句
由于if语句可以根据测试结果的成立、不成立分别执行操作，所以能够嵌套使用，进行多次判断。例如，首先判断某学生的得分是否及格，若及格则再次判断是否高于 90 分等。多分支if语句的语法格式如下。
上述语句结构中只嵌套了一个 eif 语句作为示例，实际上可以嵌套多个。if语句的嵌套在编写 Shel 脚本时并不常用，因为多重嵌套容易使程序结构变得复杂。当确实需要使用多分支的程序结构时，采用下一节的 case 语句更加方便。
多分支if语句的执行流程:首先判断条件测试操作1的结果，如果条件1成立，则执行命令序列 1，然后跳至f结束判断;如果条件1不成立，则继续判断条件测试操作2的结果，如果条件2成立，则执行命令序列 2，然后跳至fi结束判断.....如果所有的条件都不满足，则执行 else 后面的命令序列 n，直到遇见 fi结束判断，如图所示。
二.2 if语句应用示例
为了进一步理解 if语句结构和流程，掌握if语句在 Shell 脚本中的实际使用，下面针对不同分支的if语句讲解几个脚本示例。
1.单分支if语句应用
很多 Linux 用户习惯上将光盘设备挂载到/media/cdrom 目录下，但 CentOS7 系统默认并没有建立此目录。若需要在 Shel 脚本中执行挂载光盘的操作，建议先判断挂载点目录是否存在，若不存在则新建此目录。
例如，有些特权命令操作要求以root用户执行，如果当前用户不是root，那么再执行这些命令就没有必要(肯定会失败)。针对这种情况，在脚本中可以先判断当前用户是不是root，如果不是则报错并执行"exit 1"命令退出脚本(1表示退出后的返回状态值)，而不再执行其他代码。
当普通用户执行 chkifroot.sh 脚本时，由于"非root 用户"的条件成立，因此会提示权限不足并退出脚本(使用"exit 1"退出脚本后，f 之后的 fdisk 命令将不会执行)。
当 root 用户执行 chkifroot.sh 脚本时，由于"非 root 用户"的条件不成立，所以if 语句不执行任何操作，正常执行f之后的脚本代码。
2.双分支if 语句应用
双分支if语句只是在单分支的基础上针对"条件不成立"的情况执行另一种操作，而不是"坐视不管"地不执行任何操作。例如，若要编写一个连通性测试脚本 pinghost.sh，通过位置参数$1 提供目标主机地址，然后根据 ping 检测结果给出相应的提示，可以参考以下操作过程。
在上述脚本代码中，为了提高 ping 命令的测试效率，使用了"-c""-""-W"选项，分别指定只发送三个测试包、间隔 0.2 秒、超时 3秒。另外，通过"&>/dev/null"屏蔽了 ping 命令执行过程的输出信息。执行 pinghost.sh 脚本的效果如下所示。
例如，通过 Shell 脚本检查 vsftpd 服务是否运行，如果已经运行则列出其监听地址PID 号，否则输出提示"警告:vsftpd 服务不可用!"。其中，pgrep 命令的"-x"选项表示查找时使用精确匹配。
执行 chkvsftpd.sh 脚本的效果如下所示。
3.多分支if 语句应用
与单分支、双分支if语句相比，多分支if语句的结构能够根据多个互斥的条件分别执行不同的操作，实际上等同于嵌套使用的if语句。例如，若要编写一个成绩分档的脚本gradediv.sh，根据输入的考试分数不同来区分优秀、合格、不合格三挡，可以参考以下操作过程。
执行 gradediv.sh 脚本的效果如下所示。
二.3 case 分支语句
case 语句可以使脚本程序的结构更加清晰、层次分明，本节就来学习 case 语句的语法结构及应用。
- case 语句的结构
case 语句主要适用于以下情况:某个变量存在多种取值，需要对其中的每一种取值分别执行不同的命令序列。这种情况与多分支的if语句非常相似,只不过if语句需要判断多个不同的条件，而 case 语句只是判断一个变量的不同取值。case 分支语句的语法结构如下所示。
在上述语句结构中，关键字 case 后面跟的是"变量值"，即"$变量名"。整个分支结构包括在 case...esac 之间，中间的模式 1、模式 2、......、*对应为变量的不同取值(程序期望的取值)，其中*作为通配符，可匹配任意值。
case 语句的执行流程:首先使用"变量值"与模式1进行比较，若取值相同则执行模式 1后的命令序列，直到遇见双分号"..."后跳转至 esac，表示结束分支;若与式1不相匹配，则继续与模式2进行比较，若取值相同则执行模式2后的命令序列，直到遇见双分号";;"后跳转至 esac，表示结束分支......依此类推，若找不到任何匹配的值，则执行默认模式"*)后的命令序列，直到遇见 esac 后结束分支，如图所示。
使用 case 分支语句时，有几个值得注意的特点如下所述
- case 行尾必须为单词"in"，每一模式必须以右括号")"结束。
- 双分号";""表示命令序列的结束。
- 模式字符串中，可以用方括号表示一个连续的范围，如"[0-9]";还可以用竖杠符号""表示或，如"A|B"
- 最后的"*)"表示默认模式，其中的*相当于通配符。
2.3.2 case 语句应用示
为了进一步理解 case 语句的结构和流程，掌握 case 语句在脚本中的实际使用，下面依次介绍两个脚本示例。
1.检查用户输入的字符类型
提示用户从键盘输入一个字符，通过 case 语句判断该字符是否为字母、数字或者其他控制字符，并给出相应的提示信息。
测试并确认 hitkey.sh 脚本的执行结果如下所示。
2.编写系统服务脚本
编写一个名为 myprog 的系统服务脚本，通过位置变量$1 指定的 start、stop、restart、status 控制参数，分别用来启动、停止、重启 sleep 进程，以及査看 sleep 进程的状态。其中,命令 sleep 用来暂停指定秒数的时间,这里仅用做测试,在实际运维工作中应将 sleep改为相应后台服务的控制命令序列。
测试并确认 myprog 脚本的执行结果如下所示。
在 Linux 系统中，源码软件包编译安装后提供的服务控制脚本使用了 case 分支语句:也有一些源码包没有提供服务控制脚本,编译安装后可参照上例自行编写服务控制脚本。平时控制各种系统服务时，提供的 start、stop、restart 等位置参数，正是由 case 语句结构来识别并完成相应操作的。有兴趣的同学可自行查阅这些脚本内容
若要将 myprog 服务交给 systemd 来管理,还需要在/ib/systemd/system 目录下添加相应的 myprog.service 配置文件。