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前言

本篇文章没有太多的理论知识，主要分为基础语法案例、常用工具型命令（重点：帮助我们完成复杂需求）、工作中常见的需求（实战案例有源码，工作中可以直接套用），建议花十分钟阅读一遍收藏即可，当工作中需要编写 Shell 脚本直接套用案例中的脚本模板，足可满足后端开发的大部分需求。

作为一名后端程序员，如果不掌握基础的 Shell 脚本，那么运维编写的一些简单的脚本根本无法看懂，也不便于与运维进行沟通交流。掌握 Shell，可以帮助我们提高日常工作效率，比如快速构建部署项目、管理集群、监控服务器、定时清理日志文件或管理服务器等等。

概述

Shell 是由 C 语言编写而成，外号俗称壳。开发者如果想操作 Linux 系统内核，必须通过 Shell 脚本进行交互，解释和执行用户命令，不可以绕过 Shell 直接操作 Linux 内核。Shell 是一门强大的编程语言，容易上手功能强大。

Shell 解析器

Linux 中有几种常见的解析器，后面的模板都是使用 Bash（最常用的解析器）解析器进行编写，查看当前系统支持哪些解析器：

cat /etc/shells 

查看当前系统使用的 Shell 解析器：

echo $SHELL 

基础语法与实操案例

Shell 变量

对于后台开发者，系统环境变量一定不会陌生，这里不做过多赘述。Shell 变量分为两种：系统变量、自定义变量。

系统变量

常见的系统变量如下：

自定义变量

1. 变量命令规则

变量名必须是以字母或下划线字符“_”开头，后面字母、数字或下划线字符。切记不用使用特殊符号，给自己带来不必要的麻烦。

2. 查看当前 Shell 所有的环境变量

3. 编写自定义变量

# 变量名=值 如：A=1 等号两边不要有空格，如果值中间存在空格，请使用单引或者双引号：A='张 三' # 撤销变量 unset A # 定义静态变量，静态变量不可以二次赋值，静态变量不可以 unset 撤销 readonly B=2 

4. 变量的作用域

普通的变量作用域为当前的执行程序，程序外部不可使用当前定义的变量。通过 export 可以把变量升级为全局环境变量，这样当前系统所有程序都可以使用这个环境变量。

创建测试脚本：

touch test.sh 

赋值执行权限：

chmod u+x test.sh 

编写脚本：

vim test.sh 

定义全局脚本（脚本内容如下）：

export user_name="张三" 

#!/bin/bash echo $user_name 

5. 由于定义了全局变量，所以执行脚本可以正常输出 \$user_name 变量的值，反之脚本中定义的局部变量，其它脚本中不可以正常输出结果。

./test.sh 

运算符

运算符的种类大致可以分为（直接上代码示例）4 种。

算数运算符

 #!/bin/bash a=10 b=20 # 加法 val=`expr $a + $b` echo "a + b : $val" # 减法 val=`expr $a - $b` echo "a - b : $val" # 乘法 val=`expr $a \* $b` echo "a * b : $val" # 除法 val=`expr $b / $a` echo "b / a : $val" # 取余 val=`expr $b % $a` echo "b % a : $val" # 等于 if [ $a == $b ] then echo "a 等于 b" fi if [ $a != $b ] then echo "a 不等于 b" fi 

关系运算符

 #!/bin/bash a=10 b=20 # 等于 if [ $a -eq $b ] then echo "$a -eq $b : a 等于 b" else echo "$a -eq $b: a 不等于 b" fi # 不等于 if [ $a -ne $b ] then echo "$a -ne $b: a 不等于 b" else echo "$a -ne $b : a 等于 b" fi # 大于 if [ $a -gt $b ] then echo "$a -gt $b: a 大于 b" else echo "$a -gt $b: a 不大于 b" fi # 小于 if [ $a -lt $b ] then echo "$a -lt $b: a 小于 b" else echo "$a -lt $b: a 不小于 b" fi # 大于等于 if [ $a -ge $b ] then echo "$a -ge $b: a 大于或等于 b" else echo "$a -ge $b: a 小于 b" fi # 小于等于 if [ $a -le $b ] then echo "$a -le $b: a 小于或等于 b" else echo "$a -le $b: a 大于 b" fi 

布尔运算符

 #!/bin/bash a=10 b=20 # ! 非运算，跟 java 一样 if [ $a != $b ] then echo "$a != $b : a 不等于 b" else echo "$a == $b: a 等于 b" fi # 与运算，跟 java 里面的 && 一样 if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ] then echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 true" else echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 false" fi # 或运算，与 java 里面的 || 同理 if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ] then echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 true" else echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 false" fi if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ] then echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 true" else echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 false" fi 

字符串运算符

 #!/bin/bash a="abc" b="efg" # 判断字符串是否相等 if [ $a = $b ] then echo "$a = $b : a 等于 b" else echo "$a = $b: a 不等于 b" fi # 判断字符串不相等 if [ $a != $b ] then echo "$a != $b : a 不等于 b" else echo "$a != $b: a 等于 b" fi # -n 判断字符串长度是否不为 0 if [ -n "$a" ] then echo "-n $a : 字符串长度不为 0" else echo "-n $a : 字符串长度为 0" fi # 与 -n 相反 if [ -z $a ] then echo "-z $a : 字符串长度为 0" else echo "-z $a : 字符串长度不为 0" fi # $ 表示检查字符串是否为空 if [ $a ] then echo "$a : 字符串不为空" else echo "$a : 字符串为空" fi 

流程控制

if else 不再做介绍，上述运算符案例中有大量使用，对于后端开发及其简单，流程控制在程序用使用非常频繁。

case 语法直接套用

最后的 *) 表示默认模式，相当于 Java 中的 default，;; 表示命令序列结束，相当于 Java 中的 break。

 !/bin/bash case $1 in "1") echo "张三" ;; "2") echo "李四" ;; *) echo "王二" ;; esac 

for 循环

案例：从 1 加到 100。

 #!/bin/bash s=0 for((i=0;i<=100;i++)) do s=$[$s+$i] done echo $s 

while 循环

案例：从 1 加到 100。

 #!/bin/bash s=0 i=1 while [ $i -le 100 ] do s=$[$s+$i] i=$[$i+1] done # 输出值 echo $s 

函数

Shell 脚本和其它编程语言类似，分为系统函数和自定义函数。

系统函数

1. basename 基本语法

basename 路径 后缀 

功能描述：basename 命令会删掉所有的前缀包括最后一个（‘/’）字符，然后将字符串显示出来。

不加后缀：

加后缀：

如果脚本中需要获取当前路径的后缀名称：

2. dirname 基本语法

dirname 文件绝对路径 

功能描述：从给定的包含绝对路径的文件名中去除文件名（非目录的部分），然后返回剩下的路径（目录的部分）。

自定义函数

1. 基本语法：

 [ function ] funname[()] { Action; [return int;] } 

2. 经验技巧

• 必须在调用函数地方之前，先声明函数，Shell 脚本是逐行运行。不会像其它语言一样先编译。
• 函数返回值，只能通过 $? 系统变量获得，可以显示加 return 返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。return 后跟数值 n（0~255）。

3. 案例实操

函数无返回值：计算两个输入参数的和。

脚本源码：

 #!/bin/bash function sum() { s=0 s=$[ $1 + $2 ] echo "$s" } # read 读取控制台的输入，n1， n2 用于接收输入内容，-p：指定读取值时的提示符; -t：指定读取值时等待的时间（秒） read -p "Please input the number1: " n1; read -p "Please input the number2: " n2; # 调用方法 sum $n1 $n2; 

函数有返回值：计算两个输入参数的和（函数返回值，只能通过$?系统变量获得）。

 #!/bin/bash function sum() { # read 读取控制台的输入，n1， n2 用于接收输入内容，-p：指定读取值时的提示符; -t：指定读取值时等待的时间（秒） read -p "Please input the number1: " n1; read -p "Please input the number2: " n2; return $(($n1+$n2)) } # 调用方法 sum echo "计算两个数字之和为 $? !" 

常用的 Shell 工具

下面列举的几个命令非常实用，命令的具体使用方法请阅读：Linux 命令大全，非常重要且命令参数太多，这里不做过多赘述。

• awk：非常强大的文本分析功能，开发中使用非常频繁。
• sort：对文件进行排序，并将标准结果显示输出。
• sed：sed 是一种流编辑器，一次处理一行内容。
• cut：主要用于剪切字符、字节，并输出结果。

开箱即用的 Shell 脚本

请用 Shell 脚本写出查找当前文件夹（/home）下所有的文本文件内容中包含有字符“shen”的文件名称。

grep -r "shen" /home | cut -d ":" -f 1 

判断用户输入的是否为 IP 地址：

 #!/bin/bash function check_ip(){ IP=$1 VALID_CHECK=$(echo $IP|awk -F. '$1< =255&&$2<=255&&$3<=255&&$4<=255{print "yes"}') if echo $IP|grep -E "^[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}#34;>/dev/null; then if [ $VALID_CHECK == "yes" ]; then echo "$IP available." else echo "$IP not available!" fi else echo "Format error!" fi } check_ip 192.168.1.1 check_ip 256.1.1.1 

定时清空文件内容，定时记录文件大小：

 #!/bin/bash #每小时执行一次脚本（任务计划），当时间为 0 点或 12 点时，将目标目录下的所有文件内#容清空，但不删除文件， #其他时间则只统计各个文件的大小，一个文件一行，输出到以时#间和日期命名的文件中，需要考虑目标目录下二级、三级等子目录的文件 logfile=/tmp/`date +%H-%F`.log n=`date +%H` if [ $n -eq 00 ] || [ $n -eq 12 ] then #通过 for 循环，以 find 命令作为遍历条件，将目标目录下的所有文件进行遍历并做相应操作 for i in `find /data/log/ -type f` do true > $i done else for i in `find /data/log/ -type f` do du -sh $i >> $logfile done fi 

检测网卡流量，并按规定格式记录在日志中：

 #!/bin/bash ####################################################### #检测网卡流量，并按规定格式记录在日志中#规定一分钟记录一次 #日志格式如下所示: #2019-08-12 20:40 #ens33 input: 1234bps #ens33 output: 1235bps ######################################################3 while : do #设置语言为英文，保障输出结果是英文，否则会出现 bug LANG=en logfile=/tmp/`date +%d`.log #将下面执行的命令结果输出重定向到 logfile 日志中 exec >> $logfile date +"%F %H:%M" #sar 命令统计的流量单位为 kb/s，日志格式为 bps，因此要*1000*8 sar -n DEV 1 59|grep Average|grep ens33|awk '{print $2,"\t","input:","\t",$5*1000*8,"bps","\n",$2,"\t","output:","\t",$6*1000*8,"bps"}' echo "####################" #因为执行 sar 命令需要 59 秒，因此不需要 sleep done 

计算文档每行出现的数字个数，并计算整个文档的数字总数：

 #!/bin/bash ######################################################### #计算文档每行出现的数字个数，并计算整个文档的数字总数 ######################################################## #使用 awk 只输出文档行数（截取第一段） n=`wc -l a.txt|awk '{print $1}'` sum=0 #文档中每一行可能存在空格，因此不能直接用文档内容进行遍历 for i in `seq 1 $n`do #输出的行用变量表示时，需要用双引号 line=`sed -n "$i"p a.txt`#wc -L 选项，统计最长行的长度 n_n=`echo $line|sed s'/[^0-9]//'g|wc -L` echo $n_nsum=$[$sum+$n_n] done echo "sum:$sum" 

杀死所有脚本：

 #!/bin/bash ################################################################ #有一些脚本加入到了 cron 之中，存在脚本尚未运行完毕又有新任务需要执行的情况， #导致系统负载升高，因此可通过编写脚本，筛选出影响负载的进程一次性全部杀死。 ################################################################ ps aux|grep 指定进程名|grep -v grep|awk '{print $2}'|xargs kill -9 

从 FTP 服务器下载文件：

 #!/bin/bash if [ $# -ne 1 ]; then echo "Usage: $0 filename" fi dir=$(dirname $1) file=$(basename $1) ftp -n -v << EOF # -n 自动登录 open 192.168.1.10 # ftp 服务器 user admin password binary # 设置 ftp 传输模式为二进制，避免 MD5 值不同或.tar.gz 压缩包格式错误 cd $dir get "$file" EOF 

监测 Nginx 访问日志 404 情况：

 #场景： #1.访问日志文件的路径：/data/log/access.log #2.脚本死循环，每 10 秒检测一次，10 秒的日志条数为 300 条，出现 404 的比例不低于 10%（30 条）则需要重启 php-fpm 服务 #3.重启命令为：/etc/init.d/php-fpm restart #!/bin/bash ########################################################### #监测 Nginx 访问日志 404 情况，并做相应动作 ########################################################### log=/data/log/access.log N=30 #设定阈值 while :do #查看访问日志的最新 300 条，并统计 404 的次数 err=`tail -n 300 $log |grep -c '404" '` if [ $err -ge $N ] then /etc/init.d/php-fpm restart 2> /dev/null #设定 60s 延迟防止脚本 bug 导致无限重启 php-fpm 服务 sleep 60 fi sleep 10 done 

iptables 自动屏蔽访问网站频繁的 IP

方法 1：根据访问日志（Nginx 为例）。

 #!/bin/bash DATE=$(date +%d/%b/%Y:%H:%M) ABNORMAL_IP=$(tail -n5000 access.log |grep $DATE |awk '{a[$1]++}END{for(i in a)if(a[i]>100)print i}') #先 tail 防止文件过大，读取慢，数字可调整每分钟最大的访问量。awk 不能直接过滤日志，因为包含特殊字符。 for IP in $ABNORMAL_IP; do if [ $(iptables -vnL |grep -c "$IP") -eq 0 ]; then iptables -I INPUT -s $IP -j DROP fidone 

方法 2：通过 TCP 建立的连接。

 #!/bin/bash ABNORMAL_IP=$(netstat -an |awk '$4~/:80$/ && $6~/ESTABLISHED/{gsub(/:[0-9]+/,"",$5);{a[$5]++}}END{for(i in a)if(a[i]>100)print i}') #gsub 是将第五列（客户端 IP）的冒号和端口去掉 for IP in $ABNORMAL_IP; do if [ $(iptables -vnL |grep -c "$IP") -eq 0 ]; then iptables -I INPUT -s $IP -j DROP fi done 

Expect 实现 SSH 免交互执行命令：

 登录脚本： # cat login.exp #!/usr/bin/expect set ip [lindex $argv 0] set user [lindex $argv 1] set passwd [lindex $argv 2] set cmd [lindex $argv 3] if { $argc != 4 } { puts "Usage: expect login.exp ip user passwd" exit 1 } set timeout 30 spawn ssh $user@$ip expect { "(yes/no)" {send "yes\r"; exp_continue} "password:" {send "$passwd\r"} } expect "$user@*" {send "$cmd\r"} expect "$user@*" {send "exit\r"} expect eof 

执行命令脚本：写个循环可以批量操作多台服务器。

 #!/bin/bash HOST_INFO=user_info.txt for ip in $(awk '{print $1}' $HOST_INFO) do user=$(awk -v I="$ip" 'I==$1{print $2}' $HOST_INFO) pass=$(awk -v I="$ip" 'I==$1{print $3}' $HOST_INFO) expect login.exp $ip $user $pass $1 done 

Linux 主机 SSH 连接信息：

 # cat user_info.txt 192.168.1.120 root  

创建 10 个用户，并分别设置密码，密码要求 10 位且包含大小写字母以及数字，最后需要把每个用户的密码存在指定文件中：

 #!/bin/bash ############################################################## #创建 10 个用户，并分别设置密码，密码要求 10 位且包含大小写字母以及数字 #最后需要把每个用户的密码存在指定文件中#前提条件：安装 mkpasswd 命令 ############################################################## #生成 10 个用户的序列（00-09） for u in `seq -w 0 09`do #创建用户 useradd user_$u #生成密码 p=`mkpasswd -s 0 -l 10` #从标准输入中读取密码进行修改（不安全） echo $p|passwd --stdin user_$u #常规修改密码 echo -e "$p\n$p"|passwd user_$u #将创建的用户及对应的密码记录到日志文件中 echo "user_$u $p" >> /tmp/userpassworddone 

扫描主机端口状态：

 #!/bin/bash HOST=$1 PORT="22 25 80 8080" for PORT in $PORT; do if echo &>/dev/null > /dev/tcp/$HOST/$PORT; then echo "$PORT open" else echo "$PORT close" fi done 用 Shell 打印示例语句中字母数小于 6 的单词 #示例语句： #Bash also interprets a number of multi-character options. #!/bin/bash ############################################################## #Shell 打印示例语句中字母数小于 6 的单词 ############################################################## for s in Bash also interprets a number of multi-character options. do n=`echo $s|wc -c` if [ $n -lt 6 ] then echo $s fi done