Linux的Shell编程

一、什么是Shell

1、为什么要学习Shell

Linux运维工程师在进行服务器集群管理时，需要编写Shell程序来进行服务器管理。

对于JavaEE和Python程序员来说，工作的需要。Boss会要求你编写一些Shell脚本进行程序或者是服务器的维护，比如编写一个定时备份数据库的脚本。对于大数据程序员来说，需要编写Shell程序来管理集群。

2、Shell是什么

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界面系统级程序

用户可以用Shell来启动、挂起、停止甚至是编写一些程序。

3、Shell脚本的执行方式

1.格式要求

以 #!/bin/bash 开头

需要可执行权限

2.常用执行方式

（1）使用脚本的绝对路径或相对路径

首先要赋予想运行的helloword.sh 脚本的+x权限，再执行脚本

（2）sh 脚本

不用赋予脚本+x权限，直接执行即可

二、Shell的变量

1、变量介绍

Linux Shell中的变量分为：系统变量和用户自定义变量。

系统变量：$HOME、$PWD、$SHELL、$USER等等，比如：echo $HOME

显示当前shell中所有变量：set

2、Shell变量的定义

1.基本语法

定义变量：变量=值

撤销变量：unset 变量

声明静态变量：readonly 变量。不可unset

2.示例

创建脚本 var.sh

1）定义变量A

2）撤销变量A

3）声明静态的变量B=2，不能unset

4）可把变量提升为全局环境变量，可供其他Shell程序使用

3.Shell变量的定义规则

变量名称可以由字母、数字和下划线组成，但是不能以数字开头。5A=200(x)

等号两侧不能有空格

变量名称一般习惯为大写，这是规范

4.将命令的返回值赋给变量

A=`date`，反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量A

A=$(date)，等价于反引号

3、设置环境变量

1.基本语法

export 变量名=变量值：将shell变量输出为环境变量/全局变量

source 配置文件：让修改后的配置信息立即生效

echo $变量名：查询环境变量的值

2.示例

1）在/etc/profile文件中定义TOMCAT HOME环境变量

2）查看环境变量TOMCAT HOME的值

3）在另外一个shell程序中使用 TOMCAT HOME

4、设置位置参数变量

1.介绍

当我们执行一个shell脚本时，如果希望获取到命令行的参数信息，就可以使用到位置参数变量

比如：./myshell.sh 100 200，这个就是一个执行shell的命令行,可以在myshell 脚本中获取到参数信息

2.基本语法

$n：n为数字，$0代表命令本身，$1-$9代表第一到第九个参数，十以上的参数需要用大括号包含，如${10}

$*：这个变量代表命令行中所有的参数，$*把所有的参数看成一个整体

$@：这个变量也代表命令行中所有的参数，不过$@把每个参数区分对待

$#：这个变量代表命令行中所有参数的个数

3.示例

编写一个Shell脚本 position.sh ，在脚本中获取到命令行的各个参数信息

5、设置预定义变量

1.基本介绍

Shell设计者预先定义好的变量，可以直接在Shell脚本中使用

2.基本语法

$$：当前进程的进程号(PID)

$!：后台运行的最后一个进程的进程号(PID)

$?：最后一次执行的命令的返回状态。如果这个变量的值为0，证明上一个命令正确执行；如果这个变量的值为非0(具体是哪个数，由命令自己来决定)，则证明上一个命令执行不正确了。

3.示例

在Shell脚本 preVar.sh 中简单使用一个预定义变量

三、运算符

1、基本语法

$((运算式)) 或 $[运算式] 或者 expr m + n

expr m - n

expr \*，/ ，% ：乘，除，取余

注：expr运算符间要有空格。如果希望将expr的结果赋给某个变量，使用反引号（``）

2、示例

计算(2+3)*4的值

请求出命令行的两个参数[整数]的和 20 50

四、条件判断

1、基本语法

[ condition ]

注：condition 和中括号之间有空格

非空返回true，可使用$? 验证（0为true，>1 为false）

示例：

[ goose ] ：返回true

[ ] ：返回false

[ condition ] && echo OK || echo 不OK：条件满足，执行后面的语句

2、常用判断

1.=字符串比较

2.两个整数的比较

-lt 小于
-le 小于等于 little equal
-eq 等于
-gt 大于
-ge 大于等于
-ne 不等于

3.按照文件权限进行判断

-r 有读的权限
-w 有写的权限
-x 有执行的权限

4.按照文件类型进行判断

-f 文件存在并且是一个常规的文件
-e 文件存在
-d 文件存在并是一个目录

3、示例

1."ok" 是否等于 "ok"

#!/bin/bashif [ "ok" = "ok" ]
then	echo "equal"
fi

2.23是否大于等于22

#!/bin/bashif [ "ok" = "ok" ]
then	echo "equal"
fiif [ 23 -ge 22 ] 
then echo "Yes"
fi

3./root/aaa.txt 是否存在

#!/bin/bashif [ "ok" = "ok" ]
then	echo "equal"
fiif [ 23 -ge 22 ] 
then echo "Yes"
fiif [ -f /root/aaa.txt ]
thenecho "存在"
fi

五、流程控制

1、 if语句

1.单分支

#!/bin/bashif [ condition ]
then	echo "输出"
fi

2.多分支

#!/bin/bashif [ condition ]
then	操作elif [ condition ]then 操作
fi

3.示例

输入的参数大于等于60，则输出“及格了”，否则输出“明年再见”

#!/bin/bashif [ $1 -ge 60 ]
then echo "及格了"
elif [ $1 -le 60 ]
then echo "明年见"
fi

2、case语句

1.基本语法

case $变量名 in
"值1")
操作
;;
"值2")
操作
;;
*)
操作 #上述值都不满足，执行这块操作
;;
esac

2.示例

命令参数是1时输出“周一”，2输出“周二”，其他输出”other"

#!/bin/bashcase $1 in
"1")
echo "周一"
;;
"2")
echo "周二"
;;
*)
echo "other"
;;
esac

3、for语句

1.基本语法

语法1

for 变量 in 值1 值2 值3...
do
操作
done

语法2

2.示例

示例1：打印命令行输入的参数

#!/bin/bashfor i in "$*"
do echo "num is $i"
donefor j in "$@"
do echo "num is $j"
done

示例2：从1加到100的值输出显示

#!/bin/bashSUM=0
for(( i=1; i<=100; i++))
doSUM=$[$SUM+$i]
done
echo SUM=$SUM

4、while 循环

1.基本语法

while [ 条件判断式 ] 
do操作
done

注意：while 和条件判断式的 [ 之间有空格

2.示例

从命令行输入一个数n，统计从1 累加到 n 的值是多少

#!/bin/bash
i=1
SUM=0
while [ $i -le $1 ]
doSUM=$[$SUM+$i]i=$[$i+1]
done
echo SUM=$SUM

5、read读取控制台输入

1.基本语法

read [选项] [参数]

2.常用选项

-p ：指定读取值时的提示符

-t ：指定读取值时的等待时间（秒），如果没有在指定的时间内输入，就不再等待

3.参数

变量：指定读取值的变量名

4.示例

（1）读取控制台输入的一个NUM1值

（2）读取控制台输入的一个NUM2值，在10秒内输入

超过10秒后自动退出

六、函数

1、函数介绍

Shell编程和其它编程语言一样，有系统函数，也可以自定义函数。系统函数中，我们这里就介绍两个。

1.系统函数

（1）basename

功能：返回完整路径最后 / 的部分，常用于获取文件名

基本语法：basename [pathname] [suffix]

basename [string] [suffix]

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

选项 [suffix]：如果suffix被指定了，basename会将pathname或string中的suffix去掉

示例：返回/home/aaa/test.txt 的 “ test.txt ” 部分

（2）dirname

功能：返回完整路径最后 / 的前面的部分，常用于返回路径部分

基本语法：dirname 文件绝对路径

从给定的包含绝对路径文件名中去除文件名（非目录的部分），然后返回剩下的路径（目录部分）

示例：返回 /home/aaa/test.txt 的 /home/aaa 部分

2.自定义函数

（1）基本语法

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

调用直接写函数名： funname [值]

示例：

自定义函数getSum，计算输入两个参数的和

七、综合案例——定时备份数据库

1、要求

每天凌晨 2:30 备份数据库 goose 到 /data/backup/db

备份开始和备份结束能够给出相应的提示信息

备份后的文件要求以备份时间为文件名，并打包成.tar.gz 的形式，比如:2021-0312 230201.tar.gz

在备份的同时，检查是否有10天前备份的数据库文件，如果有就将其删除。

#!/bin/bash
# 备份目录
BACKUP=/data/backup/db
# 当前时间
DATETIME=$(date +%Y-%m-%d_%H%M%S)
echo $DATETIME# 数据库的地址
HOST=localhost
DB_USR=root
DB_PASSWD=goose000
DATABASE=goose
# 创建备份目录
# 如果不存在就创建，如果存在就直接使用
[ ! -d "${BACKUP}/${DATETIME}" ] && mkdir -p "${BACKUP}/${DATETIME}"# 备份数据库
mysqldump -u${DB_USR} -p${DB_PASSWD} --host=${HOST} -q -R --databases ${DATABASE} | gzip > ${BACKUP}/${DATETIME}/$DATETIME.sql.gz# 将文件处理成tar.gz
cd ${BACKUP}
tar -zcvf $DATETIME.tar.gz ${DATETIME}
# 删除对应的备份目录
rm -rf ${BACKUP}/${DATETIME}
# 删除10天前的备份文件
find ${BACKUP} -atime +10 -name "*.tar.gz" -exec rm -rf {} \;
echo "备份数据库 ${DATABASE} 成功"

接着使用crontab -e命令，输入

30 2 * * * /usr/sbin/mysql_db_backup.sh