Shell脚本编程的实用技巧和最佳实践

1. Bash的变量

shell中变量的设置规则

变量名称可以由字母、数字和下划线组成，但是不能以数字开头
在Bash中，变量的默认类型都是字符串型，如果要进行数值运算，则必须指定变量类型为数值型
变量使用等号连接，等号左右两侧不能有空格
如果变量的值有空格（Linux中空格代表分割)，需要使用单引号或双引号包括
在变量的值中，可以使用\转义符
如果需要增加变量的值，那么可以进行变量值的叠加。不过变量需要用双引号包含$变量名或者使用${变量名}
如果是把命令的结果作为变量值赋予变量，则需要使用反引号或者$()包含变量
建议环境变量使用大写

变量分类

用户自定义变量
环境变量：这种变量中主要保存的是和系统操作环境相关的数据
位置参数变量：这种变量主要是用来向脚本当中传递参数或数据的，变量名不能自定义，变量作用是固定的
预定义变量：是Bash中已经定义好的变量，变量名不能自定义，变量作用也是固定的

1.1 用户自定义变量（本地变量）

变量定义：aa=123 (注意等号左右不能有空格)
变量叠加：两种方式aa="$aa"456或者aa=${aa}789
变量查看：set
变量删除:unset name

可以看到这四种变量从上到下变量是越来越严格的。

1.2 环境变量

1.2.1 环境变量和用户自定义变量的区别

用户自定义变量只在当前的Shell中生效，

而环境变量会在当前Shell和这个Shell的所有子Shell当中生效，如果把环境变量写入相应的配置文件，那么这个环境变量就会在所有的Shell中生效

环境变量和用户自定义变量的区别在于 作用的范围不同

1.2.2 如何设置环境变量

export 变量名=变量值：声明环境变量

env：查询变量

unset 变量名：删除变量

$变量名：调用变量

什么是父shell和子shell？

直接进入Linux是bash环境，如果再次输入bash即进入shell的子shell中，可以使用pstree命令来查看shell的结构，最后使用exit命令即可退出子shell

可以使用set或者env命令来查看系统中的变量

1.2.3 系统常见的环境变量

`PATH` 是系统查找命令的路径

在ubuntu中输入$PATH命令，输出为

-bash: /home/ubuntu/.local/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games: No such file or directory

从这里也可以看出来上次得到的在bin目录中存放的是常用的可执行文件

在Linux系统中一切都是文件，我们输入的命令都是文件，那么为什么执行shell脚本的时候需要添加路径，而执行正常命令的时候却不要呢？

因为正常命令的路径已经存放在PATH当中去了，而Linux在执行命令时会首先在PATH中搜索，所以执行正常命令时不用添加路径

当然也可以脚本存放在PATH中，这样就可以不用输入路径就可以执行，不过通常不会直接把这样的脚本直接添加到PATH中，因为这样可能会对原系统改动

如果想要直接运行脚本，而不用每次添加路径，更为保险的做法是利用变量叠加添加脚本所在路径，

PATH="$PATH":/root 通过这条命令，就把root目录存放在PATH中了，可以再次使用$PATH命令查看是否已经添加了/root目录，不过这只是临时生效，想要永远生效需要写入配置文件

`PS1` 定义系统提示符的命令

略

1.2.4. 环境变量配置文件

见环境变量配置文件

1.3 位置参数变量

其实就相当于编程中的函数传递参数

位置参数变量	作用
`$n` \| n为数字，`$0`代表命令本身，`$1-$9`表示接受第一个到第九个的参数，十以上的参数需要用大括号包含，如`${10}`
`$` \| 这个变量代表命令行所有的参数，`$`把所有的参数看成一个整体
`$@` \| 这个变量也代表命令行中的所有参数，不过`$@`把每个参数区分对待
`$#`	这个变量代表命令行中所有参数的个数

下面是一个例子

#!/bin/bash
# 位置参数的功能

echo "A total of $# parameters"
#使用$#代表所有参数的个数
echo "The parameters is : $*"
#使用$*代表所有的参数
echo "The parameters is : $@"
#使用$@也代表所有的参数

./Loca.sh 12 34 56

输出为

A total of 3 parameters
The parameters is : 12 34 56
The parameters is : 12 34 56

1.4 预定义变量

预定义变量	作用
$?	最后一次执行的命令（上一条命令）的返回状态。如果这个命令的值为0，证明上一个命令正确执行，如果这个变量的值为非0（具体是哪个数，由命令自己决定），则证明上一个命令执行不正确
$$	当前进程的进程号(PID)
$!	后台运行的最后一个进程的进程号(PID)

注: $?可以判断上一条命令是否正确

1.5 使用`read`接受键盘输入

read [选项] [变量名]

选项：

-p 提示信息在等待read输入时，输出提示信息

-t 秒数 read可以一直等待用户输入，使用此选项可以指定等待时间

-n 字符数 read命令只接受指定的字符数，就会执行

-s: 隐藏输入的数据，

通过下面这个例子来体会

#!/bin/bash

read -t 30 -p "Please input your name: " name  #在shell脚本中，一定注意空格的使用，此处要添加空格
# -p  提示"请输入姓名"并等待30秒，把用户的输入保存入变量name中
echo "Name is $name"
echo -e "\n"

read -s -t 30 -p "Please input your age(using hidden mode): " age
# 年龄是隐私，所以我们用-s选项隐藏输入
echo "\t"
echo "Age is $age"
echo -e "\n"

read -n 1 -t 30 -p "Please select your gender[M/F]: " gender
#使用"-n 1"选项只接收一个输入字符就会执行（不用输入回车会直接执行）
echo -e "\n"
echo "Sex is $gender"

2. Bash运算符

2.1 数值运算与运算符

方法一 declare声明变量类型

语法：declare [+-][选项] 变量名

选项：

- 给变量设定类型属性

+ 取消变量的类型属性

-i 将变量声明为整数型(integer)

-x 将变量声明为环境变量

-p 显示指定变量的被声明类型

#!/bin/bash
# 数值运算

aa=11
bb=22
declare -i cc=$aa+$bb
echo $cc

方法二 expr或let数值运算工具

#!/bin/bash
# 使用expr工具进行数值运算

aa=11
bb=22
dd=$(expr $aa + $bb)  #注意"+"左右两边有空格
echo $dd

方法三 `$((运算式))`或者`$[运算式]`

ff=$(($aa + $bb)) 注意在$aa和$bb两边加上空格

2.2 变量测试和内容替换

对于两个变量x和y，测试y的值然后对x赋值（其实可以通过if实现同样的功能）

由于那个表格过于复杂，所以就不详细记录了，形如下面两个

x=${y-新值}

x=${y:-新值} 之类的语法，就是实现变量测试的功能

3. 条件判断(Conditionals)

3.1 按照文件类型进行判断

测试选项	作用
`-d` 文件	判断该文件是否存在，并且是否为目录文件（是目录为真）
`-e` 文件	判断该文件是否存在（存在为真）
`-f` 文件	判断该文件是否存在，并且是否为普通文件（是普通文件为真）

两种判断格式

使用test命令

一个例子 test -e /root/install.log 判断/root下是否有install.log

使用中括号 []

[ -e /root/install.log ] 请注意命令两边距离中括号有空格

如何查看判断结果？ ->使用echo $?命令

但是这样是不是稍微显得有一些麻烦，如何解决这个问题？

[ -d /root ] && echo "yes" || echo "no" 第一条命令如果正确执行，则打印 yes，否则打印 no

3.2 按照文件权限进行判断

测试选项	作用
-r	判断文件是否存在，并且是否该文件拥有读权限
-w	判断该文件是否存在，并且该文件是否拥有写权限
-x	判断该文件是否存在，并且是否该文件拥有执行权限

3.3 两个文件之间进行比较

测试选项	作用
`文件1 -nt 文件2`	判断文件1的修改时间是否比文件2的新
`文件1 -ot 文件2`	判断文件1的修改时间是否比文件2的旧
`文件1 -ef 文件2`	判断文件1和文件2的`Inode`号是否一致，可以理解为两个文件是否为同一个文件

3.4 两个整数之间的比较

测试选项	作用
整数1 -eq 整数2	判断整数1与整数2是否相等
整数1 -ne 整数2	判断两个整数是否不相等
整数1 -gt 整数2	整数1是否大于整数2
整数1 -lt 整数2	小于
整数1 -ge 整数2	大于等于
整数1 -le 整数2	小于等于

一个例子 [ 22 -gt 23 ] && echo yes || echo no

表示如果22>23则返回yes否则返回no

结果是no

3.5 字符串的判断

测试选项	作用
-z 字符串	判断字符串是否为空（为空返回为真）
-n 字符串	判断字符串是否为非空（非空返回真）
字符串1==字符串2	判断字符串1是否和字符串2相等（相等返回为真）
字符串1！=字符串2	判断字符串2是否和字符串2不相等（不相等返回为真）

一个例子[ -z "$name" ] && echo yes || echo no

如果name没有赋值，返回为yes，如果为name赋值，则返回no

3.6 多重条件判断

测试选项	作用
判断1 -a 判断2	逻辑与，判断1与判断2都成立，最终结果为真
判断1 -o 判断2	逻辑或，判断1与判断2有一个成立，返回结果为真
! 判断	逻辑非

输入命令的时候 注意空格

aa=11
[ -n "$aa" -a "$aa" -gt 23 ] && echo yes || echo no
# -n "$aa" 判断变量aa的是否有值，同时判断变量aa是否大于23
# 因为变量aa的值不大于23，所以第一个判断为真，但是逻辑与要求均为真，所以最后返回结果为假

4. 流程控制(Loops)

4.1 if语句

1. 单分支if条件语句

if [ 条件判断式 ] ; then

	程序

fi

或者

if [ 条件判断 ]
	then
		程序
fi

注意：

以if开头，以fi结尾，和其他语言不同
[ 条件判断式 ] 就是使用test命令判断，所以中括号和条件判断式之间必须有空格
then后面跟符合条件之后执行的程序，可以放在[]之后，用;分割，也可以换行写入，就不需要;

例子：判断分区使用率

#!/bin/bash

rate=$(df -h | grep "/dev/vda2" | awk '{print $5}' | cut -d "%" -f1)
# 把根分区使用率作为变量值赋予变量rate

if [ $rate -ge 80 ]
	then 
		echo "Warning! /dev/vda2 is full!!! "
fi

2. 双分支if条件语句

if [ 条件判断式 ]
	then
		条件成立时，执行的程序
	else
		条件不成立时，执行的另一个程序
fi

3. 多分支if 语句

if [ 条件判断式1 ]
	then
		当判断1成立时，执行程序1
	elif [ 条件判断式2 ]
		then
			当条件判断式2成立时，执行程序2
	elif ...
	else
		当所有条件都不成立，最后执行此程序
fi

一个例子，体会多分支语句

#!/bin/bash
#判断用户输入的是什么文件
# 通过这个脚本体会多分支语句

read -p "Please input a filename: " file
#接受键盘的输入，并赋予变量file

if [ -z "$file" ]
#判断file是否为空
	then 
		echo "Error, please input a filename"
		exit 1
elif [ ! -e "$file" ]
#判断file的值是否存在
	then 
		echo "Your input is not a file!"
		exit 2
elif [ -f "$file" ]
#判断file的值是否为普通文件
	then 
		echo "$file is a regulare file"
elif [ -d "$file" ]
#判断file的值是否为目录文件
	then 
		echo "$file is a directory"
	else
		echo "$file is an other file"
fi

4.2 case语句多分支判断语句

case语句和if...elif...else语句一样都是多分支条件语句，不过和if多分支条件语句不同的是，case语句只能判断一种条件关系，而if语句可以判断多种条件关系

case $变量名 in
	"值1")
	如果变量的值等于值1，则执行程序1
	;;
	"值2")
	如果变量的值等于值2，则执行程序2
	;;
	*)
	如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序
	;;
esac

一个例子

#!/bin/bash
#判断用户的输入

read -p "Please choose yes/no: " -t 30 cho
case $cho in 
	"yes")
		echo "Your choose is yes!"
		;;
	"no")
		echo "Your choose is no!"
		;;
	*)
		echo "Your choose is error!"
		;;
esac

不得不说，这语法太奇怪了...

4.3 for循环

语法1

for 变量 in 值1 值2 值3...
	do
		程序
	done

一个例子

#!/bin/bash
#打印时间
for time in morning noon afternoon night
	do 
		echo "$time"
	done

还有一个例子

#!/bin/bash

cd /root/sh/
ls *.sh > ls.log

y=1
for i in $(cat ls.log)
	do
		echo $y
		y=$(( $y+1))
	done

语法2

for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))
	do
		程序
	done

一个例子

#!/bin/bash
#从1加到100

s=0
for ((i=1;i<=100;i=i+1))
do
	s=$(( $s+$i ))
done
echo "The sum of 1+2+3+...100 is: $s"

这里面有一个例子 ->批量添加指定数量的用户，不过有些复杂，和我的目的无关了，就不写了

4.4 while循环与until循环

while循环

while循环是不定循环，也称作条件循环，只要条件判断式成立，循环就会一直继续，直到条件判断式不成立，循环才会停止。这就和for的固定循环不太一样

语法

while [ 条件判断式 ]
	do
		程序
	done

一个简单的例子

#!/bin/bash

i=1
s=0
while [ $i -le 100 ]
#如果变量i的值小于等于100，则执行循环
do
		s=$(( $s+$i ))
		i=$(( $i+1 ))
done
echo "The sum is: $s"

until循环

until循环，和while循环相反，until循环时只要条件判断式不成立则进行循环，并执行循环程序，一旦循环条件成立，则终止循环

until [ 条件判断式 ]
	do
		程序
	done

5. 函数(Functions)

可以参考菜鸟教程

function funname(){
    action;
    return int;
}

从上面可以看出函数形式和C语言中是相似的

需要注意的是其中的关键字function，大部分时间都可以省略，这样还可以与其他的shell 兼容，但是有时候bash中命令可能与你的函数名重名，这是就不能省略了，见What is the 'function' keyword used in some bash scripts?

一个例子

#!/bin/bash

function demoFun1(){
    echo "这是我的第一个 shell 函数!"
    return `expr 1 + 1`
}

demoFun1
echo $?
echo $?

Shell脚本编程的实用技巧和最佳实践

1. Bash的变量

shell中变量的设置规则

变量分类

1.1 用户自定义变量（本地变量）

1.2 环境变量

1.2.1 环境变量和用户自定义变量的区别

1.2.2 如何设置环境变量

1.2.3 系统常见的环境变量

PATH 是系统查找命令的路径

PS1 定义系统提示符的命令

1.2.4. 环境变量配置文件

1.3 位置参数变量

1.4 预定义变量

1.5 使用read接受键盘输入

2. Bash运算符

2.1 数值运算与运算符

方法一 declare声明变量类型

方法二 expr或let数值运算工具

方法三 $((运算式))或者$[运算式]

2.2 变量测试和内容替换

3. 条件判断(Conditionals)

3.1 按照文件类型进行判断

两种判断格式

使用test命令

使用中括号 []

3.2 按照文件权限进行判断

3.3 两个文件之间进行比较

3.4 两个整数之间的比较

3.5 字符串的判断

3.6 多重条件判断

4. 流程控制(Loops)

4.1 if语句

1. 单分支if条件语句

2. 双分支if条件语句

3. 多分支if 语句

4.2 case语句 多分支判断语句

4.3 for循环

语法1

语法2

4.4 while循环与until循环

while循环

until循环

5. 函数(Functions)

`PATH` 是系统查找命令的路径

`PS1` 定义系统提示符的命令

1.5 使用`read`接受键盘输入

方法三 `$((运算式))`或者`$[运算式]`

4.2 case语句多分支判断语句