Shell 编程入门 – Fancy Coding

Shell 简介

管理整个计算机硬件的其实就是操作系统的核心（kernel），用户一般是通过 Shell 来和 kernel 沟通，来达到我们想要的工作。

Shell 脚本就是包含一组可运行的特定 Shell 命令（在这里指 bash shell）的文本文件，命令的执行与其出现在脚本中的顺序一致。

Shell 提供了一种方式让人可以方便的调用操作系统命令库的接口，便于简化那些人们不愿意操作的重复而繁杂的工作，比如 web 应用程序的部署，特别是一套多服务系统，尤其是对于新手来说更是灾难。对于一些小公司来说，没能那么幸运拥有一位高级运维人员，这就对开发提出了更高的要求，需要熟练使用 shell 脚本实现自动化部署系统。拿我们公司举例来说，之前没有自动化部署，装完数据库后，部署应用得花半天时间，用上自动部署后可以在半小时内部署好，只需输入一些自定义信息就可以，比如端口。

除了这些还可以用来做比如：定时删除日志文件、Web 爬取、磁盘用量跟踪、天气数据下载、文件更名，等等。

常见的 shell 指令我们肯定经常会使用，比如：cd、ll、ls -la、vim。bash 的功能里面最棒的一个就是它能记住使用过的指令，你只要摁上下键，就可以找到前/后一个指令，非常方便，默认可以记住多达 1000 个的指令！

我们可以使用 alias 来帮助我们减少输入，比如下达命令设定别名：$ alias lm = ‘ls -la’，这样就可以使用 lm 代替 ls -la。

Shell 变量

自定义变量和环境变量
在 Shell 变量中包括自定义变量和环境变量：

自定义变量：脚本中自己命名定义的变量，通常为局部变量，其他 Shell 程序不能访问到；

环境变量，操作系统已定义的变量，如 PATH，所有 Shell 程序都能访问到，也可以通过 env 查看所有环境变量。可以通过 echo $ORACLE_HOME 来查看所有环境变量。

常见的环境变量有：

变量名	作用
PATH	决定了 Shell 将从哪些目录下查找程序或命令
LANG	操作系统字符集
HOME	当前用户主目录，如 oracle 的主目录为：/home/oracle
HISTSIZE	历史记录数，可以记住的 shell 指令数
HOSTNAME	指主机的名称
SHELL	当前用户 Shell 类型，如：/bin/bash

命名

变量名由字母、数字、下划线组成，如：url_1。
只能以字母或者下划线开头，如：route_path、_pig。
不能使用 Shell 的保留字。
不能使用空格、不能使用标点符号。
赋值、调用、删除

新建 hello.sh 脚本，扩展名不影响执行：

#!/bin/bash

#自定义变量 hello

hello="Hello world!"; //注意等号两边不能有空格

echo $hello;

给 hello.sh 脚本赋予执行权限：chmod +x hello.sh。
调用脚本 ./hello.sh，hello.sh 的前面需要加上 ./，这是因为不加上的话会去 PATH 下查找是否有对应的命令可以执行，而 PATH 下只有 /bin、/sbin、/usr/bin、/usr/sbin，通常当前目录不在 PATH 下，就会提示 comman not found，所以要用 ./ 告诉系统在当前目录下查找。

. 使用 unset 命令可以删除变量：

unset variable_name
例如：

#!/bin/bash

#自定义 hello

hello="Hello world!"

echo "hello="$hello

unset hello

echo "hello="$hello

输出结果：

[oracle@195 ~]$ ./hello.sh

hello=Hello world!

hello=

Shell 字符串

单引号、双引号
Shell 中最常用的数据类型就是字符串和数字，除此之外也没有数据类型了，在 Shell 中字符串可以用单引号或者双引号来包围，如：‘/opt/IBM’、"/opt/IBM"、/opt/IBM。也可以没有引号包围。

两者的区别在于：

单引号包围的字符串会以原样输出，如：echo ‘hello ${name}’，会输出：hello ${name}，且单引号包围的字符串中不能出现单引号，进行转义也不行。
双引号包围的字符串会将变量进行替换，如：echo "hello ${name}"，会输出：hello jack，且双引号包围的字符串中可以出现双引号，进行转义就行。
不被引号包围的字符串，会对变量进行解析，这点跟双引号一样，但是字符串中不能出现空格，否则空格后面的字符串会被当作命令或者其他变量解析。
综上，当有变量时最好是使用双引号包围字符串，且变量最好有 {} 包围，明确变量名，这也是最佳编程实践。

获取字符串长度

获取字符串长度的方式有两种：

1 2	${#string_name} expr length string_name

举个例子：

#!/bin/bash

#自定义 hello

hello="Hello world!"

echo "length of hello is:"${#hello}

expr length "$hello"

输出：

[oracle@195 ~]$ ./hello.sh

length of hello is:12

截取字符串

使用 # 截取右边字符，方式为 ${hello#*chars}，例如：

#!/bin/bash

#自定义 hello

hello="Hello world!"

echo ${hello#*o}

输出：

[oracle@195 ~]$ ./hello.sh

world!

表明截取了从左到右第一个 o 右边的字符串，*chars 代表忽略 chars 左边任意长度的字符串（包括 chars）。如果不写星号，那么就不会忽略 chars 左边的字符串。

如果像直到最后一个 chars 再截取右边的字符串，那么可以用 ## 来截取，例如：

#!/bin/bash

#自定义 hello

hello="Hello world!"

echo ${hello##o}

输出：

1 2	[oracle@195 ~]$ ./hello.sh rld!

使用 % 截取左边字符串，方式为：${hello%chars}。与 # 不同的是，这里在右边，代表忽略 chars 右边的任意长度字符串，来截取 chars 左边的字符串，其用法跟 # 类似。

看个例子：

#!/bin/bash

#自定义 hello

hello="Hello world!"

echo ${hello%o*}

输出：

[oracle@195 ~]$ ./hello.sh

Hello w

可以看到“%”截取时是从右边开始的，从右往左，也可使用“%%”直到最后一个 chars 再截取左边的字符串。

Shell 数组
Shell 数组只能是一维的，不支持多维数组，并且 Shell 是弱类型的，数组中的类型不一定只有一种，且不限制数组的长度大小，理论上可以是无限大小。

#!/bin/bash

#创建数组

array=(a b c d e)

#获取数组长度

length1=${#array[@]}

echo "length1=${length1}"

#另一种获取数组长度方法

length2=${#array[*]}

echo "length2=${length2}"

#获取第三个元素

echo ${array[2]}

#删除第二个元素

unset array[1]

#输出整个数组

echo ${array[@]}

#for 遍历整个数组

for i in ${array[@]};do echo $i;done;

#删除整个数组

unset array

#查看是否已删除

for i in ${array[@]};do echo $i;done;

输出：

[oracle@195 ~]$ ./test_array.sh

length1=5

length2=5

a c d e

Shell 基本运算符

算数运算符

包括：+、-、*、/、%、=、==、!=

这些跟我们其他编程语言遇到的是一样的，就不详细说明，举个简单例子。

#!/bin/bash

a=1;

b=2;

c=`expr $a + $b`;

echo "total is: {c}";

输出：

1 2	[oracle@195 shelldir]$ ./test_operation.sh total is: 3

关系运算符

包括：-eq、-nq、-gt、-lt、-ge、-le

运算符	说明
-eq	判断两个数据是否相等
-nq	判断两个数据是否不相等
-gt	判断左边的数据是否大于右边的数据
-lt	判断左边的数据是否小于右边的数据
-ge	判断左边的数据是否大于等于右边的数据
-le	判断左边的数据是否小于等于右边的数据

接下来看下程序怎么写：

#!/bin/bash

a=100;

b=99;

if [ $a -eq $b ]

then

echo "A"

else

echo "B"

输出：

1 2	[oracle@195 shelldir]$ ./test_operation.sh B

其他关系运算符相信大家都应该知道怎么使用了。

逻辑运算符

包括：&&、||

运算符说明
&& 逻辑与，左右两边的表达式都为 true 才 true，有一个为 false 则为 false
\ \
接下来看下程序

#!/bin/bash

a=100;

b=99;

c=90;

if [[ $a -gt $b && $a -gt $c ]]

then

echo "A"

elif [[ $b -gt $a && $b -gt $c ]]

then

echo "B"

else

echo "C"

输出：

1 2	[oracle@195 shelldir]$ ./test_operation.sh A

布尔运算符

包括：!、-o、-a

运算符说明
！非运算，对表达式取反，如：[ !false ] 返回 false
-o 或运算，左右两边的表达式存在 true 则为 true，都为 false 则为 false
-a 与运算，左右两边的表达式存在 false 则为 false，都为 true 则为 true
接下来看下程序

#!/bin/bash

a=100;

b=99;

c=90;

if !((a == b))

then

echo "a 与 b 不相等"

else

echo "a 与 b 相等"

if [ $a -gt $b -a $a -gt $c ]

then

echo "A"

elif [ $b -gt $a -a $b -gt $c ]

then

echo "B"

else

echo "C"

输出：

a 与 b 不相等
A
-a 与 -o 用法相同。

字符串运算符

包括：=、!=、-z、-n、str

运算符说明
= 检测两个字符串是否相等，相等返回 true
!= 检测两个字符串是否不相等，不相等则返回 true
-z 检测字符串长度是否为 0，为 0 则返回 true
-n 检测字符串长度是否为 0，不为 0 则返回 true
str 检测字符串是否为空，不为空则返回 true
接下来一起看下程序：

#!/bin/bash

a="zoom"

b=""

if [ -n $a ]

then

echo "a 长度不为 0"

else

echo "a 长度为 0"

if [ -z $b ]

then

echo "b 长度为 0"

else

echo "b 长度不为 0"

if [ $b ]

then

echo "b 不为空字符串"

else

echo "b 是空字符串"

输出：

a 长度不为 0

b 长度为 0

b 是空字符串

Shell 流程控制

if 条件语句

前面我们也看到了 if 条件语句的使用，基本语法就是：

#!/bin/bash

if conditionA

then

exprA

elif conditionB

then

exprB

else

exprC

这就是 if-elif-else，最后别忘了 fi 作为结尾。跟 Java 不同的是，Shell 的 if 不能有空语句，即什么都不做的条件表达式。还有一点是 condition 一般用中括号[]，Java 都是用小括号 ()。

for 循环语句

for 循环语句的基本语法是：

#!/bin/bash

for loop in item1 item2 ... itemN

condition1

condition2

...

conditionP

done

其中，for loop in 1 2 3 4 5 可被替换成 for loop in {1..5}。以及类似于 java 中的 for 条件语句写法：for((i=0;i<=5;i++))。

举个例子：

#!/bin/bash

for((i=0;i<=5;i++))

echo "num is ${i}"

done

输出：

num is 0

num is 1

num is 2

num is 3

num is 4

num is 5

while 循环语句

有了上面的 if 和 for 之后，相信可以实现很多的逻辑控制了，接下来再看看 while 循环语句怎么写。

基本语法是：

#!/bin/bash

while conditionA

commandA

done

看个例子：

#!/bin/bash

i=0

while(( i<=5 ))

echo "num is ${i}"

let i++

done

输出：

num is 0

num is 1

num is 2

num is 3

num is 4

num is 5

while 语句还可以用来接收用户输入，用法是：

while read choose
无限循环是经常会用到的一个语法，下面列举了无限循环的三种实现方式：

1. while :

2. while true

3. for(( ; ; ))

Shell 函数

了解完了上面的流程控制语句，下面我们来看看 Shell 是怎么定义函数，以及调用函数的，我们先来看个简单的例子。

#!/bin/bash

printnum(){

echo "my first function"

}

echo "call funtion start"

printnum

echo "call funtion end"

输出：

call funtion start

my first function

call funtion end

这个是不带参数没有返回值的例子，接下来我们来看看不带参数没有返回值的例子：

#!/bin/bash

plusnum(){

a=1

b=3

return $((a+b))

}

plusnum

echo "a+b="$?

输出：

a+b=4
从上面我们可以看出，在调用函数 plusnum 后，通过$?可以拿到返回结果。而调用方式是直接用函数名即可，不需要加上括号，这点跟 Java 和其他面向对象的编程语言都有所不同。

下面再看一个有参数的函数：

#!/bin/bash

plusnum(){

a=$1

b=$2

return $((a+b))

}

plusnum 99 100

echo "a+b="$?

从上面我们可以看到函数 plusnum 中通过 $1 和 $2 获取传入的参数，在相加后返回结果，调用时直接跟在函数后面，并不像 Java 的函数传参。

理解一个 Shell 脚本
其实前面举得例子都比较简单，可以认为前面的语法是 Shell 程序的一个骨架，而众多的 Shell 命令以及业务内容将是填充进去的血肉，下面我们利用前面学过的知识来理解下下面的这个 Shell 程序。

file

首先他先定义了一个 DIR_HOME 数组
然后定义变量 FLAG、OFFICE_HOME，值为空
$(cd "$(dirname "$0")";pwd) 意为取当前目录
输出环境变量 KKFILEVIEW_BIN_FOLDER
进入目录
输出目录
查询 application.properties 中不以 # 开头的 office.home 的数量
如果上面的值为 0，那么就认为用了自定义的 office.home
否则循环最开始定义的 DIR_HOME 数组，看看其中是否有 soffice.bin 文件，若有则修改 FLAG 的值为 true，OFFICE_HOME 赋值为当前 DIR_HOME 数组的值，并且跳出循环
接下来判断 FLAG 是否为空，如果为空说明系统中从未安装过 OpenOffice，则调用 install.sh 进行安装，否则将认为已安装 OpenOffice，并输出安装路径
下面开始正式启动应用程序

总结

通过 Shell 脚本可以大大简化我们的工作，使我们从日复一日的重复劳动中解放出来，有时间去尝试更有趣的事物。学了技术之后就赶紧动手尝试起来吧，有些东西看看都会，一写起来就不会了，所以玩过之后印象才会更加深刻。

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