Linux系统从入门到精通！第四天（shell编程和Docker）

三、Shell编程

Shell是一个命令行解释器，它为用户提供了一个向Linux内核发送请求以便运行程序的系统级程序。用户可以使用Shell来启动，挂起，停止甚至编写一些程序，Shell命令解释器的结构图：

1. 编写Shell脚本

（1）Shell脚本的格式

① 脚本文件必须以"#!/bin/bash"开头

② 脚本文件的文件名以.sh结尾

③ 脚本文件必须具有可执行权限（这样我们能够通过"./shell.sh"来执行脚本文件），当然如果脚本文件没有可执行权限，可以使用"sh shell.sh"的方式来执行。

2. 第一个Shell脚本程序

3. Shell中的变量

Shell中的变量主要分为系统变量和用户自定义变量

（1）系统变量诸如：HOME、PWD、SHELL、USER等等，可以通过set命令来查看系统变量，系统变量是全局的变量，这意味着任何一个Shell程序都可以已使用这些变量，而系统变量就是我们常说的环境变量。

示例：

（2）自定义变量（只能在当前Shell脚本中使用）

① 语法：

1. 定义变量：变量名=值（注意："="左右不能有空格）

2. 撤销变量：unset 变量名

3. 声明静态变量：readonly 变量名（注意：静态变量不能unset）

② 变量的定义规则

1. 变量由字母、数字、下划线组成，不能以数字开头

2. 等号两侧不能有空格

3. 变量名习惯大写

示例：

我们也可以将自定义变量提升为全局变量（环境变量）供其他的Shell脚本使用，语法：export 自定义变量名

③ 将命令的执行结果赋值给变量，有两种语法：

1. 反引号方式：A=`ls -la` #将"ls -la"执行结果赋值给A变量

2. 小括号方式：A=$(ls -la) #将"ls -la"执行结果赋值给A变量

示例：

④ 设置环境变量：比如我们将某个可执行程序的目录配置成环境变量之后，以后我们就不用每次都进入该目录才能执行程序，在任何一个目录下都能直接执行程序，因为路径配置环境变量后，任何Shell能都识别到。

1. 语法：

a. export 变量名=变量值（功能描述：将Shell变量输出为环境变量，以便其他Shell脚本也能使用）

b. source 配置文件（功能描述：让修改之后的配置生效）

c. echo $变量名（功能描述：查询环境变量的值）

示例：配置Tomcat的环境变量

1）将Tomcat目录拷贝到/usr/local目录（/usr目录相当于就是Windows中的Program Files目录）

2）修改/etc/profile配置文件（需要root用户）

vi /etc/profile

3）让配置文件立即生效：source /etc/profile

4）系统启动的时候，会去家目录中读取一个隐藏文件.bashrc，我们需要在该配置文件中加上一句：source /etc/profile，系统启动时，让配置文件配置的环境变量生效。

5）验证：在任何目录下都可以访问Tomcat的bin目录中的程序了

（3）位置参数变量

① n，n为数字，0表示命令本身，1-9表示命令后面跟的第1个到第9个参数，第10个参数以上用大括号括起来，例如${10}

示例：

② $*，代表命令行中的参数，但是它将这些参数看成是一个整体，如果循环遍历，只会遍历一次。

③ $@，也代表命令行中的参数，但是它将每一个参数看成是单独的个体，如果循环遍历，有多少个参数，就会遍历多少次。

示例：

vi param2.sh

（4）预定义变量

① $?，最后一次执行的命令的返回状态，如果是0，表示命令正确执行，非0，命令执行不正确。

② $$，代表当前进程的进程号（PID）

③ $!，代表后台运行的最后一个进程的进程号（PID）

示例：

vi prevar.sh

4. 运算符

语法：有两种

第一种：$[运算表达式]

第二种：`expr m + n`，反引号方式，注意：运算符之间要有空格，运算符有：+、-、*、/、%

示例：

5. 条件判断

（1）基本语法：

条件表达式 \]，注意："条件表达式"的左右必须要有空格，"条件表达式"非空表示true，空表示false，还可以使用"$?"（0表示true，非0表示false） 举例： \[ "zhangsan" \]：true \[\]：false （2）常用的条件判断 ① 比较运算符 1) = 相等 2) -lt 小于 3) -le 小于等于 4) -eq 等于 5) -gt 大于 6) -ge 大于等于 7) -ne 不等于 ② 按照文件权限判断 1) -r 具有读权限 2) -w 具有写权限 3) -x 具有可执行权限 ③ 按照文件类型判断 1) -f 文件存在，并且是普通文件 2) -e 文件存在 3) -d 文件存在，并且是目录 举例： \[ 23 -ge 22 \]：true \[ -w student.txt \]：判断student.txt文件是否可写 \[ -e /root/install.log \]：判断/root/install.log是否存在 **6. 流程控制** （1）if语句 语法： if \[ 条件1 \] #注意，if和\[\]之间有一个空格，\[\]内的"条件"左右也要有空格 then 执行体1 elif \[ 条件2 \] #注意空格 then 执行体2 ... else 执行体 fi 示例：  示例2：   （2）case语句 语法： case $变量名 in "值1") 执行体1;; "值2") 执行体2;; ... \*) 执行体;; esac 执行流程：如果变量跟值1匹配，则执行执行体1，然后结束case语句，如果跟值2匹配，则执行执行体2，然后结束case语句，......，如果都不匹配，执行执行执行体，然后结束case语句。 示例：  （3）for循环：有两种语法： ① 语法一： for 变量 in 值1 值2 值3... do 循环体 done 示例： vi for1.sh：循环遍历123456   示例2： vi for2.sh   ② 语法二： for((初始值;循环条件;迭代值)) do 循环体 done 示例： vi for3.sh   （4）while循环 语法： while \[ 循环条件 \] #注意：while和\[\]之间有一个空格，\[\]内的"循环条件"左右也要有空格 do 循环体 done 示例：计算10的阶乘 vi while.sh   示例：Shell中的流程控制可以去控制所有Shell命令的执行   （5）read：从控制台读取输入 语法： read 选项 参数 选项： -p：指定读取值时的提示文字 -t：指定读取值时的等待时间（秒） 参数： 变量名：指定接收读取到的值的变量 示例： vi read.sh   （6）函数 ① 系统函数 1) basename：会删除文件的前缀路径和后缀 语法： basename 路径/文件名.后缀：去掉路径，只保留"文件名.后缀" basename 路径/文件名.后缀 后缀：去掉路径和后缀，只保留"文件名" 示例：  2) dirname：去除文件名，得到路径 语法： dirname 完整路径的文件  ② 自定义函数 语法： \[function\] name\[()

{

函数体

}

这里的[]表示可以省略，注意，函数必须先声明后使用，因为Shell是逐行解释执行的

示例：

vi function.sh

四、Docker

1．什么是Docker

Docker是一个开源项目，诞生于2013年初，最初是dotCloud公司内部的一个子项目，基于go语言构建，后来加入了Linux基金会，遵从Apache2.0协议，项目代码在GitHub上维护。Docker项目的目的是显式轻量级的虚拟化解决方案（类似于VMware），Docker的基础是Linux容器（LXC）等技术

Docker和传统的VMware虚拟机相比具有的优点

特性 Docker容器 传统虚拟机

启动 秒级 分钟级

硬盘使用 一般是MB 一般是GB

性能 接近原生 弱于原生

系统支持量 支持上千个容器 一般几十个

2．Docker的三个基本概念

镜像（Image）

容器（Container）

仓库（Repository）

（1）Docker镜像：Docker镜像就是一个只读的模板，比如一个镜像可以包含一个完整的ubuntu操作系统，镜像可以用来创建Docker容器，Docker提供了一个很简单的机制来创建镜像或更新现有的镜像，用户可以直接从其他人那里下载一个已经做好的镜像来使用，类似安装的操作系统的ISO镜像。

（2）Docker容器：Docker利用容器（一个简易的Linux系统）来运行程序，容器是从镜像创建的运行实例，可以被启动，开始，停止，删除，每个容器都是相互隔离的，保证安全的平台，可以把容器看成是一个简易的Linux操作系统环境。

（3）Docker仓库：仓库是集中存放Docker镜像文件的地方，仓库分为公开仓库（public）和私有仓库（private），最大的公开仓库是Docker Hub，存放了大量的镜像给用户使用，用户也可以创建自己的镜像然后通过push命令将其上传到公共仓库货私有仓库，其他人可以通过pull命令下载该镜像。

3．CentOS7安装Docker

（1）安装：卸载旧版本Docker

sudo yum remove docker \

docker-client \

docker-client-latest \

docker-common \

docker-latest \

docker-latest-logrotate \

docker-logrotate \

docker-engine

（2）安装Docker，通过yum的方式安装

① 配置Docker Repository

在主机上首次安装Docker Engine之前，需要设置Docker Repository，之后可以从Repository安装和更新Docker

第一步：安装必要的一些系统工具

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

第二步：添加软件源信息，国内Repository更加稳定

sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

第三步：更新

sudo yum makecache fast

② 安装最新版的Docker Engine和Container

sudo yum -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

③ 启动Docker服务

sudo systemctl start docker

④ 查看Docker服务状态

systemctl status docker

⑤ 设置Docker服务开机自启动

systemctl enable docker

4．Windows中安装Docker

下载安装Boot2Docker：https://github.com/boot2docker/window-installer/releases/latest，

安装就是一路向前下一步

5．Docker镜像加速器

（1）国内从Docker Hub仓库（国外服务器）拉取镜像文件的速度可能会比较慢（甚至不能访问），Docker官方和国内很多云服务商都提供了国内加速服务。

配置国内镜像加速器需要修改docker的配置文件"/etc/docker/daemon.json",将镜像加速器的网址配置进去：如果没有这个文件，就新建daemon.json文件：

复制如下内容：

{

"registry-mirrors": [

"https://docker.registry.cyou",

"https://docker-cf.registry.cyou",

"https://dockercf.jsdelivr.fyi",

"https://docker.jsdelivr.fyi",

"https://dockertest.jsdelivr.fyi",

"https://mirror.aliyuncs.com",

"https://dockerproxy.com",

"https://mirror.baidubce.com",

"https://docker.m.daocloud.io",

"https://docker.nju.edu.cn",

"https://docker.mirrors.sjtug.sjtu.edu.cn",

"https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",

"https://mirror.iscas.ac.cn",

"https://docker.rainbond.cc"

]

}

修改之后重启docker服务：

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl restart docker

（2）Windows版的Docker更改国内镜像加速器

在系统右下角托盘Docker图标内右键菜单选择Settings，打开配置窗口左侧导航菜单选择Daemon，在Registrymirrors一栏中填写加速器地址：https://hub-mirror.c.163.com/,之后点击Apply保存后Docker就会重启并应用配置。

6．Docker的使用

（1）运行docker命令，可以看到docker的所有命令

（2）查看docker命令的语法：docker 命令 --help

（3）查询镜像：由于查询镜像是在国外的Docker Hub里面找，是不能访问的

docker search 镜像的名字

这样也不行：

不能找就直接通过镜像名下载即可，我们配置了国内镜像加速之后是可以下载的

（4）拉取镜像，即将镜像下载到本地，语法：

docker pull 镜像名[:版本号]，如果省略版本号，则默认下载最新的版本

（5）查看本地已经下载的镜像：docker images

注意：在创建Docker容器的时候可以根据该镜像在仓库中的名字（redis）或其镜像ID（ad4b31aa2de6）来创建容器。

（6）根据镜像创建后台运行的容器（容器就是一个简易的Linux系统）

在大部分的应用场景中，我们希望Docker应用以服务的方式在容器的后台运行，可以通过"-d"参数（daemon，即守护进程/服务）来执行容器的运行模式，语法：

docker run -d --name 服务名称 [-p 端口映射] [-e 环境配置] [--restart=always] 镜像名称/镜像的ID

说明：

-d：以daemon（守护进程/服务）的方式是运行，即以服务方式存在

--name：指定该服务的名称

-p：指定该服务的通讯端口号，比如：-p6379:6379，第一个6379是安装Docker的CentOS服务器上的端口号，第二个6379是指Docker容器中该进程的端口号，这里就是将容器中该进程的6379端口号映射到外部的CentOS服务器的6379端口上

-e：环境设置

--restart=always：开机启动该服务

注意：如果使用了"-d"参数在容器中运行了镜像之后，不会直接进入到容器中，要进入到容器中需要使用后面讲的docker exec命令进入。

示例：

这样redis服务就在容器中运行起来了，并且设置了开启自启动。

（7）进入容器（容器就是一个简易的Linux系统）

docker exec -it 服务名 bash

参数：

-i：以交互式方式进入

-t：以终端方式进入

注意：如果我们进入容器之后再退出，容器不会停止运行，因为上面已经将容器运行成了服务的方式。

（8）退出容器：exit

（9）查看容器中运行的进程的状态：docker ps -a

（10）查看容器中进程的信息

docker top 容器ID

（11）启动一个容器（即启动容器中的服务）：docker start 服务名或容器ID

（12）停止一个容器：docker stop 服务名或容器ID

（13）重启一个容器：docker restart 服务名或容器ID

（14）删除容器：docker [-f] rm 服务名或容器ID，其中-f表示强制删除

（15）删除本地镜像：docker rmi 镜像在仓库中的名字或镜像ID

（16）Docker容器的数据卷

Docker容器和安装Docker的CentOS服务器之间是不能直接交换数据的，需要通过数据卷来交互数据，数据卷是安装Docker的CentOS服务器的一个目录或文件，当容器的目录和数据卷绑定之后，对方的修改会立刻互相同步，一个数据卷可以被多个容器同时挂载。

注意：

1）目录必须是绝对路径

2）如果目录不存在，会自动创建

3）可以挂载多个数据卷

语法：

docker run ... -v 安装Docker的CentOS服务器的目录/文件:Docker容器目录/文件