第18章：Shell 脚本编程基础

恭喜你已经掌握了 Linux 系统管理的核心技能。现在，是时候将这些命令"串联"起来，通过 Shell 脚本 实现自动化，大幅提升运维效率。在 openEuler 环境中，Bash 脚本是自动化任务、系统维护、部署流程的基石。本章将带你从零开始，写出第一个"会思考"的脚本。

🌟 本章目标

• 理解 Shell 脚本的作用与执行方式
• 掌握脚本结构：#!/bin/bash 与权限设置
• 学会定义和使用变量（普通变量、环境变量、位置参数）
• 使用 if 语句进行条件判断（文件、字符串、数字）
• 使用 for、while 循环批量处理任务
• 定义和调用函数，提高代码复用性
• 实战：编写一个系统资源监控与告警脚本

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18.1 什么是 Shell 脚本？

Shell 脚本 是一个包含一系列 Shell 命令的文本文件，可以像程序一样被批量执行。

✅ 为什么需要脚本？

• 自动化重复任务：备份、日志清理、服务检查
• 减少人为错误
• 提高效率：一键完成多步操作
• 可复用、可分享：团队协作的"运维配方"

💬 类比：

• 手动执行命令 = 一步步做菜
• Shell 脚本 = 写下菜谱，让别人或机器照着做

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18.2 第一个 Shell 脚本

步骤1：创建脚本文件

vim hello.sh

步骤2：编写内容

#!/bin/bash
# 这是我的第一个 Shell 脚本
echo "Hello, openEuler!"
echo "当前时间：$(date)"
echo "当前用户：$(whoami)"

步骤3：添加可执行权限

chmod +x hello.sh

步骤4：执行脚本

./hello.sh

输出：

Hello, openEuler!
当前时间：2024年04月06日 星期六 10:30:00
当前用户：zhangsan

✅ 脚本成功运行！

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18.3 脚本结构详解

✅ 1. Shebang（#!/bin/bash）

• 必须位于第一行
• 告诉系统用哪个解释器运行脚本
• 常见：
  • #!/bin/bash：Bash
  • #!/bin/sh：标准 Shell
  • #!/usr/bin/env python3：Python

⚠️ 如果没有 Shebang，需显式调用解释器：

bash hello.sh

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✅ 2. 注释（#）

• # 后的内容为注释，不会被执行
• 用于说明脚本功能、作者、修改记录

# Author: zhangsan
# Date: 2024-04-06
# Description: 系统信息收集脚本

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✅ 3. 执行方式

方式	命令	特点
直接执行	./script.sh	需 x 权限
调用解释器	bash script.sh	无需 x 权限
源码执行	source script.sh 或 . script.sh	在当前 Shell 环境执行，变量会保留

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18.4 变量（Variables）

变量用于存储数据，是脚本的"记忆"。

🔧 定义变量

name="zhangsan"
age=25
pi=3.14

• 变量名区分大小写
• 不能有空格（name = "zhangsan" 错误！）
• 可用 export 变为环境变量

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🔍 使用变量

echo "姓名：$name"
echo "年龄：${age}岁"   # ${} 更安全，避免歧义

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🧩 特殊变量

变量	说明
$0	脚本名
$1, $2, ...	第1、2个参数
$#	参数个数
$@	所有参数（保留空格）
$*	所有参数（合并为一个字符串）
$$	当前脚本的 PID
$?	上一条命令的退出状态（0=成功）

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实战：参数传递脚本

vim greet.sh

#!/bin/bash
echo "脚本名：$0"
echo "参数个数：$#"
echo "第一个参数：$1"
echo "所有参数：$@"

执行：

chmod +x greet.sh
./greet.sh 张三 李四 王五

输出：

脚本名：./greet.sh
参数个数：3
第一个参数：张三
所有参数：张三 李四 王五

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18.5 条件判断：if 语句

if 让脚本具备"判断能力"。

基本语法

if 条件; then
    命令1
    命令2
elif 条件; then
    命令3
else
    命令4
fi

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✅ 使用 test 或 [ ]

if [ -f "/etc/passwd" ]; then
    echo "passwd 文件存在"
fi

⚠️ [ 后、] 前必须有空格！

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🔍 常见判断条件

类型	条件	说明
文件	[ -f file ]	是普通文件
	[ -d dir ]	是目录
	[ -r file ]	可读
	[ -w file ]	可写
	[ -x file ]	可执行
字符串	[ -z str ]	字符串为空
	[ -n str ]	字符串非空
	[ "str1" = "str2" ]	相等
	[ "str1" != "str2" ]	不等
数字	[ 1 -eq 1 ]	等于
	[ 2 -gt 1 ]	大于
	[ 1 -lt 2 ]	小于
	[ 1 -ge 1 ]	大于等于
	[ 1 -le 2 ]	小于等于

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实战：检查服务状态

#!/bin/bash
service=$1

if systemctl is-active --quiet $service; then
    echo "$service 正在运行"
else
    echo "$service 未运行"
fi

保存为 check_service.sh，执行：

./check_service.sh sshd

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18.6 循环：for 与 while

🔁 for 循环（已知范围）

for i in 1 2 3 4 5; do
    echo "数字：$i"
done

遍历文件

for file in /tmp/*.txt; do
    if [ -f "$file" ]; then
        echo "处理文件：$file"
    fi
done

C 风格 for

for ((i=1; i<=5; i++)); do
    echo "计数：$i"
done

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🔄 while 循环（条件满足时继续）

count=1
while [ $count -le 5 ]; do
    echo "当前：$count"
    count=$((count + 1))
done

实用：监控 CPU 使用率

while true; do
    cpu=$(top -bn1 | grep "Cpu(s)" | awk '{print $2}' | cut -d'%' -f1)
    echo "CPU 使用率：$cpu%"
    sleep 2
done

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18.7 函数（Functions）

函数用于封装可复用的代码块。

定义函数

function backup() {
    echo "开始备份..."
    tar -czf /backup/etc-$(date +%F).tar.gz /etc
    echo "备份完成"
}

# 或省略 function 关键字
log() {
    echo "[$(date)] $1" >> /var/log/myscript.log
}

调用函数

backup
log "系统检查完成"

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18.8 实战：系统资源监控脚本

需求

• 检查磁盘、内存使用率
• 超过 80% 时输出警告
• 记录日志

脚本：monitor.sh

#!/bin/bash
# 系统监控脚本

LOG_FILE="/var/log/monitor.log"
THRESHOLD=80

log() {
    echo "[$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')] $1" >> $LOG_FILE
}

check_disk() {
    usage=$(df / | tail -1 | awk '{print $5}' | sed 's/%//')
    if [ $usage -gt $THRESHOLD ]; then
        log "WARNING: 根分区使用率 $usage%"
        echo "警告：磁盘使用率过高！"
    else
        log "OK: 磁盘使用率 $usage%"
    fi
}

check_memory() {
    usage=$(free | grep Mem | awk '{printf("%.0f", $3/$2 * 100)}')
    if [ $usage -gt $THRESHOLD ]; then
        log "WARNING: 内存使用率 $usage%"
        echo "警告：内存使用率过高！"
    else
        log "OK: 内存使用率 $usage%"
    fi
}

# 主程序
log "=== 系统监控开始 ==="
check_disk
check_memory
log "=== 系统监控结束 ==="

使用

sudo chmod +x monitor.sh
sudo ./monitor.sh
tail /var/log/monitor.log

✅ 一个实用的自动化监控工具诞生！

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✅ 本章小结

结构	语法	说明
Shebang	#!/bin/bash	指定解释器
变量	name="value"	存储数据
条件	if [ 条件 ]; then ... fi	判断执行
循环	for, while	重复执行
函数	function name() { ... }	代码复用
特殊变量	$1, $?, $@	脚本元信息

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📝 课后练习

1. 编写一个脚本 greet_user.sh，接收用户名作为参数，输出"Hello, 用户名"。
2. 编写一个 for 循环，创建 10 个文件：file1.txt ~ file10.txt。
3. 编写一个 while 循环，持续检查 nginx 服务状态，每 5 秒一次。
4. 创建一个函数 create_user，接收用户名参数，自动创建用户并设置密码。
5. 修改监控脚本，增加对 CPU 使用率的检查。
6. （挑战）编写一个备份脚本，只在工作日（周一到周五）执行。

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🔜 下一章预告：第19章《openEuler 中的容器支持（Docker 与 iSulad）》

我们将学习：

• 什么是容器？Docker 与 iSulad 的区别
• openEuler 默认容器引擎：iSulad 架构与优势
• 安装与配置 iSulad
• 镜像管理：pull、tag、push
• 容器生命周期：run、start、stop、rm
• 实战：在 openEuler 上运行 Nginx 容器

准备好进入云原生时代了吗？