Shell脚本基础:用Bash自动化任务

Shell脚本基础:用Bash自动化任务

在Linux运维中,手动执行重复性任务既耗时又容易出错,而Shell脚本则为自动化提供了强大支持。

从基础概念到实用案例,逐步掌握用Bash实现自动化的核心技能。Shell脚本是Linux自动化的基石,掌握它将显著提升您的效率。


Shell脚本简介:什么是Shell脚本,Bash为何常用?

Shell脚本是将一系列Linux命令组合成一个可执行文件的编程方式。通过脚本,您可以一次性完成复杂任务,而无需逐行输入命令。Shell脚本通常由Shell解释器(如Bash)执行,文件以 .sh 结尾。

Bash(Bourne Again SHell) 是Linux中最常用的Shell,原因包括:

  • 普及性:几乎所有Linux发行版默认使用Bash。
  • 功能强大:支持变量、流程控制、管道等特性,适合脚本编写。
  • 兼容性:继承并扩展了早期的Bourne Shell(sh),与现有脚本无缝衔接。
  • 易用性:提供命令补全、历史记录等功能,降低学习曲线。

除了Bash,还有Sh、Ksh、Zsh等Shell,但Bash因其广泛应用和丰富文档成为自动化运维的首选。

Shell的类型

Linux系统中存在多种Shell实现,每种都有其特点和适用场景。以下是常见的几种Shell:

  • Bash(Bourne Again SHell)
    • Linux系统中默认的Shell,也是目前最流行的选择。
    • 兼容早期的Bourne Shell(sh),并在此基础上增加了命令补全、历史记录、命令行编辑等实用功能。
    • 适合日常使用和脚本编写。
  • Sh(Bourne Shell)
    • 最古老的Shell之一,功能较为基础。
    • 现多用于兼容性脚本,但在现代系统中通常链接到Bash。
  • Csh(C Shell)
    • 语法类似于C语言,适合熟悉C的开发者。
    • 功能较简单,使用范围有限。
  • Tcsh
    • Csh的增强版,增加了更多交互功能。
  • Ksh(Korn Shell)
    • 结合了Bourne Shell和C Shell的优点,支持高级编程特性。
    • 在某些Unix系统中较为常见。
  • Zsh
    • 近年来流行的Shell,功能丰富,支持插件和主题(如Oh My Zsh)。
    • 适合追求个性化体验的用户。

深入提示:您可以通过命令 echo $SHELL 查看当前使用的Shell,或者用 cat /etc/shells 列出系统中可用的Shell类型。如果想尝试其他Shell,可以直接输入其名称(如 zsh)切换。


编写第一个脚本:脚本结构、变量定义和用户输入

让我们从一个简单脚本开始,逐步了解其结构和基本元素。

脚本结构

一个典型的Shell脚本以 #!/bin/bash 开头,指定解释器。以下是一个简单示例:

bash 复制代码
#!/bin/bash
echo "Hello, World!"

步骤

  1. 创建文件:touch first_script.sh
  2. 编辑文件:将上述内容写入。
  3. 添加权限:chmod +x first_script.sh
  4. 执行:./first_script.sh

输出:Hello, World!

变量定义

变量是脚本的重要组成部分,用于存储和操作数据。定义变量无需声明类型,直接赋值即可:

bash 复制代码
#!/bin/bash 
NAME="Linux" 
echo "Welcome to $NAME!"

运行后输出:Welcome to Linux!

用户输入

通过 read 命令获取用户输入,增强脚本交互性:

bash 复制代码
#!/bin/bash 
echo "请输入你的名字:" 
read USERNAME 
echo "你好,$USERNAME!"

运行后,用户输入名字(如"Alice"),脚本输出:你好,Alice!


控制结构:条件语句、循环和case语句

Shell脚本支持流程控制,使其能够根据条件执行不同操作或重复任务。

条件语句(if-else)

用于判断条件并执行相应代码:

bash 复制代码
#!/bin/bash
echo "请输入一个数字:"
read NUM 
if [ $NUM -gt 0 ]; then    
	echo "这是一个正数" 
else    
	echo "这是一个非正数" 
fi
  • $NUM -gt 0 \]:检查变量是否大于0。

循环(for和while)

  • for循环:遍历列表或文件:

    bash 复制代码
    #!/bin/bash
    for i in 1 2 3; do    
    	echo "数字:$i" 
    done

    输出:

    数字:1 数字:2 数字:3

  • while循环:基于条件重复执行:

    bash 复制代码
    #!/bin/bash 
    COUNT=0 
    while [ $COUNT -lt 3 ]; do    
    	echo "计数:$COUNT"    
    	COUNT=$((COUNT + 1)) 
    done

    输出:

    计数:0 计数:1 计数:2

case语句

处理多条件选择,类似switch:

bash 复制代码
#!/bin/bash
echo "请输入一个颜色(red/green/blue):" 
read COLOR 
case $COLOR in    
	red) echo "你选择了红色";;    
	green) echo "你选择了绿色";;    
	blue) echo "你选择了蓝色";;    
	*) echo "未知颜色";; 
esac

输入"green",输出:你选择了绿色。


实用示例:日志轮转、系统健康检查和简单备份

以下是三个实用的脚本示例,帮助您将所学应用到实际场景。

1. 日志轮转

目标:将日志文件压缩并归档,保持目录整洁。

bash 复制代码
#!/bin/bash
LOG_DIR="/var/log/app"
ARCHIVE_DIR="/var/log/archive"
DATE=$(date +%Y%m%d) 

# 创建归档目录(如果不存在) 
mkdir -p $ARCHIVE_DIR 

# 压缩并移动日志 
for LOG in $LOG_DIR/*.log; do
	gzip $LOG    
	mv $LOG.gz $ARCHIVE_DIR/$(basename $LOG).$DATE.gz
done 
echo "日志轮转完成!"

2. 系统健康检查

目标:检查磁盘使用率并报警。

bash 复制代码
#!/bin/bash 
THRESHOLD=80
USAGE=$(df -h / | tail -1 | awk '{print $5}' | cut -d'%' -f1)
if [ $USAGE -gt $THRESHOLD ]; then
	echo "警告:磁盘使用率 $USAGE% 超过阈值 $THRESHOLD%!"
else    
	echo "磁盘使用率正常:$USAGE%" 
fi

3. 简单备份

目标:备份指定目录到目标路径。

bash 复制代码
#!/bin/bash
SOURCE="/home/user/docs"
DEST="/backup"
DATE=$(date +%Y%m%d)

tar -czf $DEST/backup_$DATE.tar.gz $SOURCE
echo "备份完成:$DEST/backup_$DATE.tar.gz"

提示:结合cron调度(如 0 2 * * * /path/to/backup.sh),可实现每日凌晨2点自动备份。


意义:Shell脚本为何重要?

Shell脚本是Linux自动化的核心工具,其价值体现在:

  • 效率提升:将繁琐的手动操作转化为一键执行。
  • 灵活性:适用于文件管理、系统监控、部署等多种场景。
  • 可扩展性:从小任务到大规模系统管理,Shell都能胜任。

如何深入学习Shell?

  • 实践:多写脚本,尝试解决实际问题。
  • 参考文档:输入 man bash 查看Bash手册。
  • 在线资源 :如 ShellScript.sh
  • 书籍推荐:《Linux Command Line and Shell Scripting Bible》。
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