Shell脚本的应用（基础）
简介：随着linux系统在企业中的应用越来越多，服务器的自动化管理也变得越来越重要。在linux服务器的自动化维护工作中，除了计划任务的设置以外，shell脚本的应用也是非常重要的一部分。
一、shell脚本基础
1.编写第一个shell脚本
Linux系统中的shell脚本是一个特殊的应用程序，它介于操作系统内核与用户之间，充当了一个命令解释器的角色，负责接收用户输入的操作指令并进行解释，将需要执行的操作传递给内核执行，并输出执行结果。编写一个好的shell脚本程序，可以批量处理、自动化地完成一系列的维护任务，大大减轻管理员的负担。（同时shell 性能极低，但是和操作系统关系紧密，一般如果是和系统相关的简单操作使用shell书写，不用来做数据处理、开发应用。）
常见的shell解释器程序有很多种，使用不同的shell脚本是，其内部指令、命令提示等方面会存在一些区别。可以通过查看/etc/shells文件了解当前系统所支持的shell脚本种类。如下图：
其中，/bin/bash是目前大多数linux系统采用的默认shell脚本。Bash的全称为Bourne Again Shell。Bash shell有两种工作模式：互动模式和脚本模式；脚本模式效率更高，可以实现自动化。
那么，什么是shell脚本呢？简单来说，只要将平时使用的各种linux命令按顺序保存到一个文本文件中，然后添加可执行权限，这个文件就成为一个shell脚本了。如下图：创建第一个脚本文件”first.sh”。
first.sh文件中，包括了三条命令，执行此脚本文件后，输出的结果与依次执行这三条命令是相同的，从而实现了”批量处理”的自动化过程。如下图：
当然，一个合格的shell脚本程序应该遵循标准的脚本结构，而且能够输出友好的提示信息，更加容易读懂。对于代码较多，结构复杂的脚本，应添加必要的注释文字。如下图：该写后的first.sh脚本内容。
上述first.sh脚本文件中:
- #!/bin/bash：是一个特殊的脚本声明，表示此行以后的语句通过/bin/bash程序来解释执行
- 其他以”#”开头的语句表示注释信息
- echo命令：用于输出字符串，使脚本输出的信息更容易读懂
执行改写后的脚本文件，输出结果如下图：
2.运行shell脚本的方式
1）直接通过”./first.sh”的方式运行脚本，但是要求文件本身具有x（执行）权限，在某些安全系统中可能无法满足此条件。
2）通过指定某个shell来解释脚本语句，不需要文件具有执行权。例如，”sh first.sh”表示通过/bin/sh来解释脚本。
3）通过内部命令source（或者点号”.”）来加载文件中的源代码执行。例如，”source first.sh或.first.sh”
二、重定向与管道操作
由于我们经常使用的就是shell脚本批量处理的特性，其大部分操作过程都是以静默的方式运行，所以提取、过滤执行信息变得也很重要。
1.重定向操作
Linux系统使用文件来描述各种硬件、设备等资源（一切皆文件），每打开一个文件，这个文件就会分配一个描述符，可以理解为每打开一个程序都有一个pid与之对应。用户通过操作系统处理信息的过程中，包括以下几类交互设备文件。
- 标准输入（STDIN）：默认的设备是键盘，文件编号为0，命令将从标准输入文件中读取在执行过程中需要的输入数据。
- 标准输出（STDOUT）：默认的设备是显示器，文件编号为1，命令将执行后的输出结果发送到标准输出文件。
- 标准错误（STDERR）：默认的设备也是显示器，文件编号为2，命令将执行期间的各种错误信息发送到标准错误文件。
那么重定向，顾名思义就是改变输入、输出内容的方向，而不使用默认的标准输入、输出设备。
1）重定向输出
重定向输出指的就是将命令的正常输出结果保存到指定的文件中，而不是直接显示在显示器的屏幕上。重定向输出使用”>或>>”操作符号，”>”用于覆盖；”>>”用于追加（即不覆盖原文件内容）。
若重定向输出的目标文件不存在，则会新建该文件，前后将前面命令的输出结果保存到该文件中，若目标文件已存在，则会将输出结果覆盖或追加到该文件中。如下图：
2）重定向输入
重定向输入指的是将命令的接收输入途径由默认的键盘改为指定的文件，而不是等待从键盘输入。重定向输入使用”<“操作符。
通过重定向输入可以使一些交互式操作过程能够通过读取文件来完成。例如，使用passwd命令为用户设置密码时，每次都必须根据提示输入两次密码，若改用重定向输入将可以省略交互式的过程，而自动完成密码设置。如下图：
3）错误重定向
错误重定向是指将执行命令过程中出现的错误信息（如选项或参数错误等）保存到指定的文件中，而不是显示在屏幕上。错误重定向使用”2>或2>>”操作符，其中”2″是指错误文件的编号（在使用标准输出、标准输入重定向时，实际上省略了1、0编号）。
在实际应用中，错误重定向可用来收集程序执行的错误信息，为排错提供依据；对于shell脚本，还可以将无关紧要的错误信息重定向到空文件/dev/null中，以保持脚本输出的简洁。
如下图：将使用tar命令备份是出现的错误信息保存到error.log文件中。
4）特殊重定向
&>或 &>> : 将命令执行的正确和错误结果，不输出到显示器，而是保存到文件中,覆盖或追加到原来的文件
2.管道操作
管道（pipe）操作为不同命令之间的协同工作提供了一种机制，位于管道符号”|”左侧的命令输出结果，将作为右侧命令的输入，同一行命令中可以使用多个管道符。
在shell脚本中，管道操作通常用来过滤所需要的关键信息。
例如，使用grep命令查询使用/bin/bash作为shell的用户时，会输出符合条件的整行内容，在此基础上可以结合管道操作与awk命令做进一步过滤，只输出用户名和登录shell列。如下图：
上述中awk命令的作用是以冒号”：”作为分隔，输出第1列和第7列区域的字符串。其中”-F”部分用来指定分隔符号（默认以空格或制表符分隔）。关于更多的awk后续再了解。
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