Linux Shell自動化運維（慕課版）PPT完整全套教學課件

第1章初識ShellShell如何連接用戶和內核Shell連接其他程序Shell同樣支持編程Shell是一種腳本語言Shell的各種版本Shell是運維工程師必備技能Shell變量的定義Shell變量的類型Shell變量的賦值Shell變量的運算Shell變量的刪除、替換和替代Shell變量的自增Shell變量中的特殊符號Shell如何連接用戶和內核Shell連接其他程序1.21.1Shell同樣支持編程1.3Shell是一種腳本語言1.4Shell的各種版本1.5?點擊查看本小節(jié)知識架構Shell是運維工程師必備技能1.6Shell變量的定義1.7Shell變量的類型Shell變量的賦值1.91.8Shell變量的運算1.10?點擊查看本小節(jié)知識架構?點擊查看本小節(jié)知識架構Shell變量的刪除、替換和替代1.11Shell變量的自增1.12?點擊查看本小節(jié)知識架構?點擊查看本小節(jié)知識架構Shell變量中的特殊符號1.13學習目標了解掌握掌握掌握了解什么是Shell1掌握Shell變量的刪除和替換42掌握Shell變量的用法和賦值3掌握Shell變量的整數(shù)和小數(shù)現(xiàn)在人們使用的操作系統(tǒng)（Windows、Android、iOS等）都帶有圖形界面，簡單直觀，容易上手。然而早期的計算機并沒有圖形界面，人們只能使用煩瑣的命令來控制計算機。其實，真正能夠控制計算機硬件（CPU、內存、顯示器）的只有操作系統(tǒng)內核（Kernel），圖形界面和命令行都是架設在用戶和內核之間的橋梁，是為了方便用戶控制計算機而存在的。由于安全等原因，用戶不能直接接觸內核，因此需要在用戶和內核之間增加“命令解釋器”，這既能簡化用戶的操作，又能保障內核的安全。在Linux下，這個命令解釋器叫作“Shell”，它能讓用戶更加高效、安全、低成本地使用Linux內核。變量是Shell程序運行時使用的最小數(shù)據(jù)單元，也是Shell程序不可缺少的組成部分。本章主要講述Shell變量的具體用法，使讀者對Shell變量有更多的認識。1.1Shell如何連接用戶和內核Shell能夠接收用戶輸入的命令，并對命令進行處理，處理完畢后再將結果反饋給用戶，如輸出到顯示器、寫入文件等。這就是大部分讀者對Shell的認知。其實，Shell程序本身的功能是很弱的，文件操作、輸入輸出、進程管理等都得依賴內核。用戶運行一個命令，大部分情況下Shell都會去調用內核暴露出來的接口，這就是在使用內核，只是這個過程被Shell隱藏了起來，在背后默默進行，用戶看不到而已。接口其實就是一個一個的函數(shù)，使用內核就是調用這些函數(shù)，除了函數(shù)沒有別的途徑使用內核。1.1Shell如何連接用戶和內核比如，用戶在Shell中輸入catlog.txt命令就可以查看log.txt文件中的內容。log.txt放在磁盤的哪個位置？分成了幾個數(shù)據(jù)塊？如何操作探頭讀取它？這些底層細節(jié)Shell統(tǒng)統(tǒng)不知道，它只能去調用內核提供的open()和read()函數(shù)，告訴內核讀取log.txt文件；然后內核按照Shell的指令去讀取文件，并將讀取到的文件內容交給Shell；最后由Shell把文件內容呈現(xiàn)給用戶（呈現(xiàn)到顯示器上還得依賴內核）。1.2Shell連接其他程序在Shell中輸入的命令，有一部分是Shell本身自帶的，這叫作內置命令；有一部分是其他應用程序（一個程序就是一個命令），這叫作外部命令。Shell本身支持的命令并不多，功能也有限，但是Shell可以調用其他程序，每個程序就是一個命令，這使得Shell命令的數(shù)量可以無限擴展，其結果就是Shell的功能非常強大，完全能夠勝任Linux的日常管理工作，包括文本或字符串檢索、文件的查找或創(chuàng)建、大規(guī)模軟件的自動部署、更改系統(tǒng)設置、監(jiān)控服務器性能、發(fā)送報警郵件、抓取網(wǎng)頁內容、壓縮文件等。更令人驚訝的是，Shell還可以讓多個外部程序發(fā)生連接，在它們之間很方便地傳遞數(shù)據(jù)，也就是把一個程序的輸出結果傳遞給另一個程序作為輸入信息。1.2Shell連接其他程序Shell連接程序的示意圖如圖所示。注意“用戶”和“其他應用程序”是通過虛線連接的，因為用戶啟動Linux后直接面對的是Shell，通過Shell才能運行其他應用程序。1.3Shell同樣支持編程Shell并不是簡單的命令堆砌，用戶還可以在Shell中編程使用C++、C#、Java、Python等常見的編程語言并沒有什么兩樣。Shell雖然沒有C++、Java、Python等強大，但也支持以下基本的編程元素。（1）if...else選擇結構，case...in開關語句，for、while、until循環(huán)。（2）變量、數(shù)組、字符串、注釋、加減乘除、邏輯運算等概念。（3）函數(shù)，包括用戶自定義的函數(shù)和內置函數(shù)（如printf()、export()、eval()等）。從這個角度講，Shell也是一種編程語言，它的編譯器（解釋器）是Shell這個程序。因此，平時所說的Shell有時候是指連接用戶和內核的這個程序，有時候又是指Shell編程。1.3Shell同樣支持編程Shell主要用來開發(fā)一些實用的、自動化的小工具，而不是用來開發(fā)具有復雜業(yè)務邏輯的中大型軟件。例如，檢測計算機的硬件參數(shù)、搭建Web運行環(huán)境、日志分析等，Shell都非常合適。使用Shell的熟練程度反映了用戶對Linux的掌握程度，運維工程師、網(wǎng)絡管理員、程序員都應該學習Shell。對Linux運維工程師來說，Shell更是必須掌握的技能。Shell使自動化管理服務器集群成為可能，否則用戶只能一個一個地登錄所有的服務器，對每一臺服務器進行相同的設置，而這些服務器可能有成百上千之多，用戶會在重復性的工作上浪費大量的時間。1.4Shell是一種腳本語言幾乎所有的編程語言，如C/C++、Pascal、Go、匯編語言等，都必須在程序運行之前將所有代碼翻譯成二進制形式，也就是生成可執(zhí)行文件。用戶拿到的是生成的可執(zhí)行文件，看不到源碼。這個過程叫作編譯，這樣的編程語言叫作編譯型語言，完成編譯過程的軟件叫作編譯器。而有的編程語言，如Shell、JavaScript、Python、PHP等，需要一邊執(zhí)行一邊翻譯，不會生成可執(zhí)行文件，用戶必須拿到源碼才能運行程序。程序開始運行后會即時翻譯，翻譯完一部分執(zhí)行一部分，不用等到所有代碼都翻譯完。這個過程叫作解釋，這樣的編程語言叫作解釋型語言或者腳本語言（Script），完成解釋過程的軟件叫作解釋器。1.4Shell是一種腳本語言編譯型語言的優(yōu)點是執(zhí)行速度快、對硬件要求低、保密性好，適合開發(fā)操作系統(tǒng)、大型應用程序、數(shù)據(jù)庫等。腳本語言的優(yōu)點是使用靈活、部署容易、跨平臺性好，非常適合Web開發(fā)以及小工具的制作。Shell就是一種腳本語言，用戶編寫完源碼后不用編譯，直接運行源碼即可。1.5Shell的各種版本1.5.1BourneShell返回目錄1.5.2CShell1.5.3BashShell1.5.4查看Shell版本1.5Shell的各種版本其實Shell的版本有很多種，其中常用的幾種是BourneShell、CShell和BashShell。1.5Shell的各種版本1.5.1BourneShellBourneShell簡稱sh，由貝爾實驗室開發(fā)，是UNIX最初使用的Shell，并且在每種UNIX上都可以使用。BourneShell在編程方面相當優(yōu)秀，可以滿足用戶大部分的Shell編程要求，也是平時工作中比較常用的Shell版本。缺點是在處理與用戶的交互方面做得不如其他版本的Shell。1.5Shell的各種版本1.5.2CShellCShell簡稱csh，比BourneShell更加適用于編程。CShell的語法與C語言的語法很相似。Linux操作系統(tǒng)還為喜歡使用CShell的人提供了tcsh。tcsh是CShell的一個擴展版本，包含命令行編輯、可編程單詞補全、拼寫校正、歷史命令替換、作業(yè)控制和類似C語言的語法。它不僅兼容BashShell提示符，還提供比BashShell更多的提示符參數(shù)。1.5Shell的各種版本1.5.3BashShellBashShell是Linux的默認Shell，本書也基于BashShell編寫。BourneAgainShell是Linux操作系統(tǒng)所使用的Shell，它是BourneShell的擴展，簡稱bash。bash與BourneShell完全向下兼容，也就是說bash可以兼容相同版本的BourneShell。bash在BourneShell的基礎上增加、增強了很多特性，所以它比BourneShell能力更強。bash放在Linux系統(tǒng)的/bin/bash文件夾中，它有許多特色，提供如命令補全、命令編輯和命令歷史表等功能，而且還具備CShell的很多優(yōu)點，有靈活和強大的編程接口，同時又有很友好的用戶界面。bash是所有Shell中較為完美的版本，也是較為常用的Shell。1.5Shell的各種版本1.5.4查看Shell版本Shell是一個程序，一般都放在/bin或者/usr/bin目錄下。當前Linux系統(tǒng)可用的Shell都記錄在/etc/shells文件中。/etc/shells是一個純文本文件，用戶可以在圖形界面下打開它，也可以使用cat命令查看它。通過cat命令來查看當前Linux系統(tǒng)的可用Shell：1.5Shell的各種版本1.5.4查看Shell版本在現(xiàn)代Linux中，sh已經被bash代替，/bin/sh往往是指向/bin/bash的符號鏈接。如果用戶希望查看當前Linux的默認Shell，那么可以輸出SHELL環(huán)境變量：輸出結果表明默認的Shell是bash。其中echo是一個Shell命令，用來輸出變量的值，下一節(jié)將詳細介紹它的用法。SHELL是Linux系統(tǒng)中的環(huán)境變量，它指明了當前使用的Shell程序的位置，也就是使用的是哪個Shell。1.6Shell是運維工程師必備技能Linux

運維工程師負責Linux服務器的運行和維護。隨著互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)，Linux運維也迎來了春天，出現(xiàn)了大量的職位需求，催生了一批Linux運維培訓班。如今的IT服務器領域，Linux、UNIX、Windows三分天下。Linux系統(tǒng)可謂后起之秀，特別是“互聯(lián)網(wǎng)熱”以來，Linux在服務器端的市場份額不斷擴大，每年增長勢頭迅猛，超過了Windows和UNIX的總和。在未來的服務器領域，Linux領跑是大勢所趨。Linux在服務器上的應用非常廣泛，可以用來搭建Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、負載均衡服務器（CDN）、郵件服務器、DNS服務器、反向代理服務器、VPN服務器、路由器等。用Linux作為服務器系統(tǒng)不但非常高效和穩(wěn)定，還不用擔心版權問題，不用付費。1.6Shell是運維工程師必備技能大規(guī)模應用的Linux服務器需要一批專業(yè)的人才去管理，這群人就是

Linux運維工程師（Ops）。Ops的主要工作就是搭建運行環(huán)境，讓程序員寫的代碼能夠高效、穩(wěn)定、安全地在服務器上運行，他們屬于后勤部門。對Ops的要求并不比程序員低，優(yōu)秀的Ops擁有架設服務器集群的能力，還會編程開發(fā)常用的工具。Ops的工作細節(jié)內容如下。（1）安裝操作系統(tǒng)，如CentOS、Ubuntu等。（2）部署代碼運行環(huán)境。例如，網(wǎng)站后臺語言采用PHP，就需要安裝Nginx、Apache、MySQL等。（3）及時修復漏洞，防止服務器被攻擊，包括Linux本身漏洞和各個軟件的漏洞。（4）根據(jù)項目需求升級軟件。例如，PHP7.0在性能方面取得了重大突破，如果現(xiàn)在服務器壓力比較大，就可以考慮將舊版的PHP5.x升級到PHP7.0。1.6Shell是運維工程師必備技能（5）監(jiān)控服務器壓力，避免服務器死機。例如，淘寶在“雙十一”的時候會瞬間涌入大量用戶，導致部分服務器死機，網(wǎng)頁無法訪問，甚至連支付寶都不能使用。（6）分析日志，及時發(fā)現(xiàn)代碼或者環(huán)境問題，通知相關人員修復。這些任務只要登錄遠程服務器，或者去機房連接服務器就能夠完成，如圖所示。1.6Shell是運維工程師必備技能為什么要用

Shell

編程呢？這是因為Ops面對的不是少量的服務器，而是成千上萬臺服務器，如果把同樣的工作重復成千上萬遍，等人工處理完，市場早已成一片紅海了。服務器一旦增多，必須把人力工作自動化，運行一段代碼就能在成千上萬臺服務器上完成相同的工作，如服務的監(jiān)控、代碼快速部署、服務啟動/停止、數(shù)據(jù)備份、日志分析等。Shell腳本很適合處理純文本類型的數(shù)據(jù)，而Linux中絕大多數(shù)配置文件、日志文件（如NFS、rsync、HTTPD、Nginx、MySQL等）、啟動文件都是純文本類型的文件。圖形象地展示了Shell在運維工作中的地位。1.6Shell是運維工程師必備技能在圖所示的運維“手鏈”中，每顆“珍珠”都是一項服務，將珍珠穿起來的“線”就是Shell。Shell腳本是實現(xiàn)Linux系統(tǒng)自動管理以及自動化運維所必備的工具，Linux的底層以及基礎應用軟件的核心大都涉及Shell腳本的內容。每一個合格的Linux系統(tǒng)管理員或運維工程師，都應該能夠熟練地編寫Shell腳本，以提升運維工作效率，減少不必要的重復勞動，為個人的職場發(fā)展奠定較好的基礎。變量是Shell程序運行時使用的最小數(shù)據(jù)單元，也是Shell程序不可缺少的組成部分。本章主要講述Shell變量的具體用法，使讀者對Shell有更多的認識，并能在腳本中熟練使用Shell變量。1.7Shell變量的定義程序是在內存中運行的。在程序運行過程中，內存空間內的某些值是變化的。這個內存空間就稱為變量。為了便于操作，可以對這個空間進行命名，這個名稱就是變量名。簡單地說，變量就是用一個特定的字符串去表示不固定的內容，變量的名稱必須是合法的標識符。內存空間內的值就是變量值，在聲明變量時可以不賦值，也可以直接賦給初值。變量其實就是用來放置數(shù)值等內容的”盒子”，想要使用這個可以存放數(shù)值等內容的魔法盒，就必須遵循一定的規(guī)則，首先需要提前進行如下定義。定義變量的語法格式如下：變量名=變量值；1.7Shell變量的定義代碼如下：在Shell中，當?shù)谝淮问褂媚硞€變量名時，實際上就定義了這個變量。如果沒有給出變量值，則變量會被賦值為一個空字符串。varName=varValue；

1.8Shell變量的類型1.8.1自定義變量返回目錄1.8.2環(huán)境變量1.8.3位置變量1.8.4預定義變量1.8Shell變量的類型Shell變量分為四類，分別為自定義變量、環(huán)境變量、位置變量和預定義變量。根據(jù)工作要求臨時定義的變量稱為自定義變量；環(huán)境變量一般是指用export內置命令導出的變量，用于定義Shell的運行環(huán)境，保證Shell命令的正確執(zhí)行，如$0、$1、$#；從命令行、函數(shù)或腳本執(zhí)行等處傳遞參數(shù)時，$0、$1稱為特殊位置變量；預定義變量是在bash（Linux系統(tǒng)的默認Shell）中已有的變量，可以直接使用，如$@、$*等。1.8Shell變量的類型1.8.1自定義變量自定義變量可以理解為局部變量或普通變量，只能在創(chuàng)建它們的Shell函數(shù)或Shell腳本中使用，自定義變量的說明如表所示。自定義變量在Shell腳本中的使用。以上是ping通主機的腳本，使用自定義變量方式定義ip=，ping的結果放在/dev/null（稱垃圾箱）。1.8Shell變量的類型1.8.2環(huán)境變量環(huán)境變量也可稱為全局變量，可以在創(chuàng)建它們的Shell及其派生出來的任意子進程Shell中使用。環(huán)境變量的說明如表所示。系統(tǒng)中環(huán)境變量的配置文件有/etc/profile、~/.baserc和~/.bash_profile。其中/etc/profile這是系統(tǒng)最主要的Shell設置文件，也是用戶登陸時系統(tǒng)最先檢查的文件，有關重要的環(huán)境變量都定義在此，其中包括PATH、USER、LOGNAME、MAIL等。而在文件的最后，它會檢查并執(zhí)行/etc/profile.d/*.sh的腳本。1.8Shell變量的類型1.8.2環(huán)境變量例1-2環(huán)境變量應用案例。上例中，首先自定義JAVA_HOME變量，然后使用export將JAVA_HOMEPATH自定義變量轉換為環(huán)境變量寫在PATH中。這樣就可以在其他用戶執(zhí)行JAVA命令或使用JAVA環(huán)境時，系統(tǒng)將自動識別環(huán)境變量。1.8Shell變量的類型1.8.3位置變量在Shell中存在一些位置變量。位置變量用于在命令行、函數(shù)或腳本中傳遞參數(shù)，其變量名不用自己定義，其作用也是固定的。執(zhí)行腳本時，通過在腳本后面給出具體的參數(shù)（多個參數(shù)用空格隔開）對相應的位置變量進行賦值。$0代表命令本身，$1-$9代表接收的第1~9個參數(shù)，$10以上需要用{}括起來，如${10}代表接收的第10個參數(shù)。1.8Shell變量的類型1.8.3位置變量位置參數(shù)在腳本中的使用。其中，$1表示腳本傳遞的第一個參數(shù)，$2表示傳遞的第二個參數(shù)。此例中，給test.sh腳本執(zhí)行權限并運行腳本，把傳入的tianyun參數(shù)賦值給腳本中的$1，把傳入的yangge參數(shù)賦值給腳本中的$2，因此輸出結果為tianyunyangge。1.8Shell變量的類型1.8.4預定義變量預定義變量在Shell中可以直接使用，位置變量也是預定義變量的一種。預定義變量如表所示。1.8Shell變量的類型1.8.4預定義變量預定義變量$?功能實戰(zhàn)。執(zhí)行pwd命令，然后用”echo$?”查看執(zhí)行命令的狀態(tài)返回值，返回值為0，表示上一個命令的執(zhí)行是成功的。1.9Shell變量的賦值1.9.1直接賦值返回目錄1.9.2從鍵盤讀入賦值1.9.3使用命令行參數(shù)賦值1.9.4利用命令的輸出結果賦值1.9.5從文件中讀入數(shù)據(jù)賦值1.9Shell變量的賦值Shell變量的賦值方式有五種：直接賦值、從鍵盤讀入賦值、使用命令行參數(shù)賦值、利用命令的輸出結果賦值和從文件中讀入數(shù)據(jù)賦值。直接賦值也就是定義變量；從鍵盤讀入賦值是指將bash的內置命令read讀入的內容賦值給變量；在命令行Shell下輸入的參數(shù)內容稱為使用命令行參數(shù)賦值；利用命令行的輸出結果賦值是指將命令行的執(zhí)行結果賦值給變量；從文件中讀取賦值就是把文件內容賦值給變量。1.9Shell變量的賦值1.9.1直接賦值在Shell中，當?shù)谝淮问褂媚匙兞棵麜r，實際上就已經給變量賦值了。直接賦值的格式為”變量名=變量值”，如，name=tianyun。為了避免歧義，直接賦值時禁止在等號兩邊添加空格，這跟常見的編程語言有所不同。直接賦值舉例如下。上面語句中的”=”不是數(shù)學中的等號，而是賦值運算符，它的作用是將賦值運算符右側的值賦給左側，其中，右側的3就是變量的值，左側的a就是變量名，a被賦值后，a就代表了3。1.9Shell變量的賦值1.9.2從鍵盤讀入賦值在Shell腳本中，Shell變量可以通過從鍵盤讀入輸入的內容并來賦值。命令格式為：read–p[提示信息]：[變量名]read命令被用來從標準輸入讀取單行數(shù)據(jù)。read命令使用演示如下。read從鍵盤讀入變量值。1.9Shell變量的賦值1.9.2從鍵盤讀入賦值以上結果可以看出，read命令從標準輸入中讀取一行，并把輸入行的每個字段的值（這里的值為）賦值給Shell變量$ip。1.9Shell變量的賦值1.9.3使用命令行參數(shù)賦值使用命令行參數(shù)賦值是直接在命令后面跟參數(shù)，系統(tǒng)用$1來調用第一個參數(shù)，用$2調用第二個參數(shù)，這種賦值方法適用于參數(shù)經常變化且不需要交互的情況。在腳本中同時加入$1和$2，并進行測試，具體如下所示。使用命令行參數(shù)賦值。從以上可以看出，測試腳本的內容是顯示第一個參數(shù)$1和第二個參數(shù)$2，運行腳本同時輸入兩個字符串參數(shù)qf和tianyun，則qf對應第一個參數(shù)$1來顯示，tianyun對應第二個參數(shù)$2。1.9Shell變量的賦值1.9.4利用命令的輸出結果賦值在Shell程序中，可以將一個命令的輸出結果當作變量的值，不過需要在賦值語句中使用反向單引號。這種賦值方法可以直接處理上一個命令產生的數(shù)據(jù)。在生產環(huán)境中，把命令的結果作為變量的內容進行賦值的方法，在腳本開發(fā)時很常見，如按天打包網(wǎng)站的站點目錄程序，生成不同的文件名，具體如下所示。利用命令的輸出結果賦值。設置當前日期（格式為2019-05-20）賦值給cmd變量，也就是說date+%F命令的輸出結果賦值給cmd，然后用echo$cmd顯示出來。1.9Shell變量的賦值1.9.5從文件中讀入數(shù)據(jù)賦值這種方式就適合處理大批量的數(shù)據(jù)，直接把相應的數(shù)據(jù)寫入文件中，通過腳本中的命令把文件中的數(shù)據(jù)讀取到腳本程序中以便使用。通常是通過while循環(huán)一行行讀入數(shù)據(jù)，即每循環(huán)一次，就從文件中讀入一行數(shù)據(jù)，直到讀取到文件的結尾，具體如下所示。從文件中讀入數(shù)據(jù)賦值。1.9Shell變量的賦值1.9.5從文件中讀入數(shù)據(jù)賦值從以上代碼可以看出，文件execfile的內容通過while循環(huán)被讀入到腳本中，并且每一行數(shù)據(jù)賦值給了LINE，之后使用echo顯示出來。這里文件的內容讀取使用了while的輸入重定向。在Shell中，定義或引用變量應注意一些問題，如單引號、雙引號和反引號（``）的使用。使用單引號的情況下，不管引號里面的是否有變量或者其他的表達式，都是原樣輸出；如果定義變量時使用雙引號，則引號里面的變量或者函數(shù)會先解析再輸出內容，而不是把雙引號中的變量名以及命令原樣輸出；反引號的作用是命令調用。也就是說，想要顯示變量的值使用雙引號，單引號中是沒有變量的，反引號等價于$()，反引號的Shell命令會被先執(zhí)行。1.9Shell變量的賦值1.9.5從文件中讀入數(shù)據(jù)賦值定義變量name=”tianyun”使用雙引號顯示結果如下：使用單引號顯示結果如下：反向單引號舉例說明：等價于：1.10Shell變量的運算1.10.1

expr數(shù)值運算命令返回目錄1.10.2“(())”或“[]”數(shù)值運算命令1.10.3

let數(shù)值運算命令1.10.4

Shell小數(shù)運算1.10Shell變量的運算在Linux的Shell中，變量值的類型默認是字符串，不能直接進行運算，如果需要對Shell變量進行運算，需要使用特殊方法。Shell中用于整數(shù)運算的方法有expr、(())和$[]。Shell也可以對小數(shù)進行運算，接下來逐一詳細講解Shell中各種運算符號及運算命令。1.10Shell變量的運算1.10.1expr數(shù)值運算命令expr命令既可以用于整數(shù)運算，也可以用于相關字符串長度、匹配等運算處理。語法格式為exprexpression，即expr命令加表達式，具體如下所示。expr數(shù)值運算命令。在使用expr時，需要注意運算符及用于計算的數(shù)字兩邊必須有空格，否則會執(zhí)行失敗。另外，expr也支持乘號運算，在使用乘號運算時必須用反斜線轉義，因為Shell可能將其誤解為*號。1.10Shell變量的運算1.10.2“(())”或“[]”數(shù)值運算命令雙小括號“(())”的作用是進行整數(shù)運算和數(shù)值比較，其效率很高，用法也非常靈活，是企業(yè)中常見的運算操作符，格式為“((表達式))”，或“[表達式]”，括號內部兩側可以有空格，也可省空格；需要直接輸出運算表達式的運算結果時，可以在“((表達式))”前加$符?！?())”或“[]”數(shù)值運算命令。以上腳本定義num1=10，num2=20，運算采用雙小括號或中括號的格式，再用echo把運算結果顯示出來。1.10Shell變量的運算1.10.3let數(shù)值運算命令let數(shù)值符號可以直接進行計算，且不帶回顯功能，也就是說當使用let的時候，不再使用$引用變量。let運算命令的語法格式為：let賦值表達式，其功能等同于“((賦值表達式))”，具體如下所示。let運算命令的用法。以上代碼演示了是否使用let進行賦值的區(qū)別，首先給一個值為2的sum自加8，不用let進行賦值運算時，則輸出結果為sum+8；取消變量時，sum再次被賦值為2，采用let賦值后，則輸出結果為10。1.10Shell變量的運算1.10.4Shell小數(shù)運算bc是Unix/Linux下的計算器，它還可以作為命令進行小數(shù)運算，用于交互和非交互，但一般用到的較少，具體如下所示。Shell小數(shù)運算。以上利用echo輸出表達式，通過管道給bc計算，此方法效率較低。1.11Shell變量的刪除、替換和替代1.11.1

Shell變量的刪除返回目錄1.11.2Shell變量的替換1.11.3

Shell變量的替代1.11Shell變量的刪除、替換和替代Linux提供了一些可以直接對變量進行操作的符號。通過這些符號，變量中的部分內容可以被刪除、替換和替代。在Shell變量中，變量的刪除、替換和替代也是非常重要的。通過簡單的操作修改變量，可以減少代碼的行數(shù)并提高可讀性。1.11Shell變量的刪除、替換和替代1.11.1Shell變量的刪除變量刪除的操作方式，如表所示。具體示例如下。1.11Shell變量的刪除、替換和替代1.11.1Shell變量的刪除Shell變量的刪除。1.11Shell變量的刪除、替換和替代1.11.2Shell變量的替換在日常工作中，常常需要判斷某個變量是否存在，若變量存在則使用既有的配置，若變量不存在，則給予一個常用的配置。變量替換的操作方式如表所示。Shell變量的替換。1.11Shell變量的刪除、替換和替代1.11.3Shell變量的替代在某些情況下，給一些變量設置默認值是比較有意義的。例如，在連接數(shù)據(jù)庫時，需要使用端口，這個端口可以是預先設置的具體端口，也可以是用戶輸入的端口。假如用戶沒有輸入具體的端口號，腳本中就使用預先設置的端口。給Shell變量設置默認值的格式為”${變量名-新的變量名}”，如果變量名沒有被賦值，會使用”新的變量值”替代，如果變量已被賦值（包括空值），則該值不會被替代，具體如下所示。Shell變量的替代。1.12Shell變量的自增Shell變量的自增運算符是i++和++i。i++表示先賦值再自加，++i表示先自加再賦值。這一節(jié)講解i++和++i分別對變量值的影響和對表達式的影響，在運維工作中，這兩個自增運算符還是比較實用的，要求讀者理解并運用。i++和++i對變量的值的影響?？梢钥闯?，不管是先賦值再自加還是先自加在賦值，其結果都是一樣的。接下來看另外一個例子。1.12Shell變量的自增以上代碼可以看出，先賦值再自加運算和先自加運算再賦值，表達式結果是不一樣的。1.13Shell變量中的特殊符號在日常運維工作中，靈活使用特殊符號是很重要的。例如，“#”用在行首表示程序開頭的注釋；“;”作為命令的分隔符，分隔同一行上兩個或者兩個以上的命令。接下來演示常見的特殊符號的用法，具體如下所示?！?”表示注釋。行首為#（#!是個例外）表示此行是注釋。注釋也可以放在本行命令的后面，需要注意的是#兩邊有空格。注釋也可以放在本行行首空白的后面。1.13Shell變量中的特殊符號注意，命令是不能放在同一行注釋后邊的，因為注釋無法結束，同一行中后邊的代碼就無法生效，只能執(zhí)行下一個命令。當然，在echo中轉義的#是不能作為注釋號的。同樣，#也可以出現(xiàn)在特定的參數(shù)替換結構中，或出現(xiàn)在數(shù)字常量表達式中。舉例如下?！?”在同一行中分隔兩個或者兩個以上的命令。1.13Shell變量中的特殊符號當然，“;”也適用于循環(huán)語句，具體代碼演示如下?！?;”用于終止case選項。1.13Shell變量中的特殊符號“.”等價于source命令。它是bash中的一個內建命令?！?”也可以作為文件名的一部分，如果“.”放在文件名的開頭，那么這個文件將會成為“隱藏文件”，ls命令將不會正常顯示出這個文件。具體舉例代碼參考教材1.7節(jié)第例1-21。當點作為目錄名時，一個單獨的點代表當前的工作目錄，而兩個點表示上一級目錄。具體如下所示。1.13Shell變量中的特殊符號空命令“:”和true命令作用相同。在while死循環(huán)和if/then中也可使用這個命令，具體如下所示。1.13Shell變量中的特殊符號在if/then中使用冒號引出分支，具體如下所示。反引號命令被調用時，可以使用冒號，具體如下所示。1.13Shell變量中的特殊符號“$”表示變量替換或引用變量的內容。以上代碼是在一個變量前面加上“$”來引用這個變量的值?！?”還可以用在行尾，作為行結束符。各種特殊符號的含義如表參考教材1.7節(jié)。本章主要對Shell中各種變量進行了講解，要求讀者掌握Shell中不同的符號，以及它們在不同場合的使用方法，能夠準確快速地利用它們寫出Shell腳本，來完成日常運維工作。本章小結第2章Shell條件測試Shell中的條件測試語句if條件語句case條件語句case條件語句案例實戰(zhàn)Shell中的條件測試語句2.1if條件語句2.2?點擊查看本小節(jié)知識架構case條件語句2.3case條件語句案例2.4?點擊查看本小節(jié)知識架構?點擊查看本小節(jié)知識架構學習目標掌握掌握掌握掌握掌握Shell中的條件測試語句1掌握使用if和case條件語句編寫腳本42掌握if條件語句3掌握case條件語句Shell腳本就是各種Bash命令、判斷和循環(huán)語句的集合，如Linux命令、if條件語句、for循環(huán)語句等，也就是說shell腳本把含有邏輯運算的一段可執(zhí)行的代碼寫在了程序文件中。本章主要講解if和case條件測試，要求讀者掌握if條件語句和case條件語句的語法和實際應用。2.1Shell中的條件測試語句2.1.1文件測試返回目錄2.1.2整數(shù)測試2.1.3字符串測試2.1.4邏輯運算符2.1Shell中的條件測試語句在Shell中，各種條件結構通常都需要進行各種測試，然后根據(jù)測試結果執(zhí)行不同的操作，測試判斷有時也會與if等條件語句相結合，以減少程序運行的錯誤。在Shell中，對指定的條件進行判斷，執(zhí)行條件測試表達式后通常會返回“真”或“假”，就像執(zhí)行命令后的返回值為0表示真、非0表示假一樣。接下來詳細介紹各種測試語句。2.1Shell中的條件測試語句2.1.1文件測試在Shell編程中，通常使用test命令進行條件測試，語法形式為“test<測試表達式>”。注意，利用test命令進行條件測試表達式的時，test命令和“<測試表達式>”之間至少有一個空格，如例所示。語句test-f參數(shù)用于判斷file是否存在且是否為普通文件，如果file存在且為普通文件，則輸出true，否則輸出false。除了test可以使用“<測試表達式>”外，還有一種方式可以使用“<測試表達式>”，就是使用中括號，語法格式為“[<測試表達式>]”通過[]進行條件測試的方法，與test命令用法相同，推薦使用此方法，具體如下所示。2.1Shell中的條件測試語句2.1.1文件測試以上語句和使用test命令效果一樣，表示為如果file文件存在，則輸出1，否則輸出0。文件測試操作符如表所示。2.1Shell中的條件測試語句2.1.2整數(shù)測試整數(shù)測試通常用于數(shù)值之間的運算，其語法格式為[整數(shù)1操作符整數(shù)2]或test整數(shù)1操作符整數(shù)2。整數(shù)測試操作符如表所示。2.1Shell中的條件測試語句2.1.2整數(shù)測試下面演示整數(shù)測試的使用場景。以上代碼是測試主機是否是正常，使用while循環(huán)，設置i的初值為1，如果i小于等于5且$?執(zhí)行結果為0，則主機是正常狀態(tài)。2.1Shell中的條件測試語句2.1.2整數(shù)測試另外也可以使用C語言中的關系運算符，用于比較兩個變量的大小，比較的結果是一個布爾值，即true或false。注意要用雙小括號(())。關系運算符如表所示。2.1Shell中的條件測試語句2.1.2整數(shù)測試關系運算符2.1Shell中的條件測試語句2.1.3字符串測試字符串測試操作符的作用包括比較字符串是否相同、測試字符串的長度是否為0。書寫表達式為[字符串1=字符串2]、[字符串1！=字符串2]或[-z字符串]。字符串測試運算符如表所示。2.1Shell中的條件測試語句2.1.3字符串測試字符串測試腳本。以上是安裝服務的腳本，判斷變量user的值是否為root，如果為root則安裝httpd，如果不是root，則顯示”你沒有權限”。2.1Shell中的條件測試語句2.1.4邏輯運算符在Shell條件測試中，使用邏輯運算符實現(xiàn)復雜的條件測試，邏輯運算符用于操作兩個變量。邏輯運算符語法格式。或：邏輯操作符如表所示（注意：-a和-o放在[]里面用，&&和||放在[]外面用）。2.1Shell中的條件測試語句2.1.4邏輯運算符-a和&&的運算規(guī)則。以上測試只有邏輯操作符兩邊的表達式都為真，則結果為真，輸出1，否則為假，對應的數(shù)字為0。2.2if條件語句2.2.1

if單分支返回目錄2.2.2if雙分支2.2.3

if多分支2.2.4

if語句配置yum源實戰(zhàn)腳本2.2if條件語句流程控制語句有三類，分別為順序語句，分支語句（條件語句），循環(huán)語句。對于if條件語句可以簡單理解為漢語中的“如果…….，那么……”if條件語句在實際生產工作中使用最頻繁，也是最重要的語句，因此要求讀者必須牢固掌握。2.2if條件語句2.2.1if單分支if條件語句的單分支結構語法格式為?；颍好總€if條件語句都以if開頭，并帶有then，最后以fi結尾，if單分支結構主體是“如果……，那么……”表示為如果條件表達式的結果為真，則執(zhí)行代碼塊中代碼；如果條件表達式為假，則不執(zhí)行，接下來演示if單分支語句的用法。2.2if條件語句2.2.1if單分支if單分支語句判斷文件是否存在。以上代碼用if單分支語句判斷文件/etc/hosts是否存在，如果存在，則返回1。2.2if條件語句2.2.2if雙分支if條件語句的單分支結構主體就是“如果……，那么……”，而if條件語句的雙分支結構主體則為“如果……，那么……，否則……”if條件語句的雙分支結構語法格式為：另外，if雙分支結構主體也可以把then和if放在一行用分號（;）隔開，表示如果條件表達式為真，那么執(zhí)行代碼塊1，否則執(zhí)行代碼塊2。接下來演示if語句的用法，具體如下所示：2.2if條件語句2.2.2if雙分支判斷定義的名字是否為空。以上示例是判斷$name是否為空，如果$name為空，則結果顯示為yes，否則結果顯示為no。2.2if條件語句2.2.3if多分支if條件語句多分支結構的主體為“如果……就……，否則……就……，否則……”。if條件語句的多分支結構語法格式為：注意多分支elif的寫法，每個elif都要帶有then，最后結尾的else后面沒有then。根據(jù)if條件語句多分支結構的主體為：“如果……就……，否則……就……，否則……。”表示為如果條件表達式1為真，那么執(zhí)行代碼塊1；或者條件代碼塊2為真，就執(zhí)行代碼塊2；或者條件表達式3為真，就執(zhí)行代碼塊3；否則執(zhí)行代碼塊4。2.2if條件語句2.2.3if多分支if條件語句安裝Apache。2.2if條件語句2.2.3if多分支以上代碼先是判斷DNS解析是否正常，如果返回值為0，則表示DNS正常，開始安裝HTTP服務；否則判斷網(wǎng)關是否正常，假如正常，則提示檢查DNS，否則檢查IP地址是否正確。2.2if條件語句2.2.4if語句配置yum源實戰(zhàn)腳本根據(jù)當前的操作系統(tǒng)版本，配置不同的yum源兼容的版本，下面是使用if多分支結構編寫的根據(jù)系統(tǒng)版本配置yum源的腳本，具體如下所示。多系統(tǒng)配置yum源腳本。具體案例詳情參考教材2.2.4節(jié)。2.3case條件語句case條件語句相當于多分支的if/elif/else條件語句，由于if語句看起來略微復雜，case條件語句看起來比if語句更加簡潔工整，故此case常應用在實現(xiàn)系統(tǒng)服務啟動腳本等企業(yè)應用場景中。下面介紹case條件語句的語法。在Shell編程中，case語句有固定的語法格式。其語法格式為：2.3case條件語句在case語句中，程序會獲取case語句中的變量值，如果變量值滿足條件表達式1，則執(zhí)行代碼塊1；如果滿足條件表達式2，則執(zhí)行代碼塊2；如果滿足條件表達式3，則執(zhí)行代碼塊3；執(zhí)行到雙分號（;;）停止，如果都不滿足，則執(zhí)行*)后面的代碼塊（此處的雙分號可以省略）只要滿足一個條件表達式就會跳出case語句主體，執(zhí)行esac字符后面的命令。條件表達式匹配如表所示。2.4case條件語句案例實戰(zhàn)2.4.1

case刪除用戶判斷返回目錄2.4.2case實現(xiàn)系統(tǒng)工具箱的使用2.4.3

case實現(xiàn)jumpserver2.4.4

case實現(xiàn)多版本PHP安裝2.4case條件語句案例實戰(zhàn)2.4.1case刪除用戶判斷case語句結合read命令（讀入用戶輸入的內容），與對應的變量名建立關聯(lián)，如果用戶輸入正確的內容，返回一個結果；如果輸入其他內容，返回另外一個結果。首先用if條件語句寫一個刪除用戶的腳本。if語句刪除用戶腳本。2.4case條件語句案例實戰(zhàn)2.4.1case刪除用戶判斷使用if語句實現(xiàn)提示用戶輸入信息并賦值給user變量，如果返回值不等于0，則顯示沒有這個用戶，否則用戶存在。然后，根據(jù)腳本提示信息刪除用戶操作。接下來演示case語句刪除用戶的用法，具體案例詳情參考教材2.4.1節(jié)。2.4case條件語句案例實戰(zhàn)2.4.2case實現(xiàn)系統(tǒng)工具的使用系統(tǒng)工具箱就是查看系統(tǒng)情況，如內存大小、磁盤負載、CPU大小。接下來演示case條件語句實現(xiàn)簡單的系統(tǒng)工具箱的腳本，具體案例詳情參考教材2.4.2節(jié)。2.4case條件語句案例實戰(zhàn)2.4.3case實現(xiàn)jumpserverjumpserver是一款由Python編寫開源的跳板機（堡壘機）系統(tǒng)，實現(xiàn)了跳板機應有的功能。它是基于SSH協(xié)議來管理的，客戶端無須安裝agent。相信諸位對跳板機（堡壘機）不會陌生，為了保證服務器安全，加個堡壘機，所有SSH協(xié)議連接都通過堡壘機來完成，堡壘機也需要有身份認證，訪問控制，審計等功能。下面主要是用case條件語句來實現(xiàn)跳板機。整個架構設計，用戶以alice用戶登錄到跳板機，在跳板機上用case編寫個腳本跳轉到后端的三個服務器，分別為web1、web2、mysql1。指定用戶登錄到系統(tǒng)就會執(zhí)行腳本，執(zhí)行腳本的命令放在alice用戶根目錄的.bashrc_profile文件中。其中，用戶登錄到跳板機可以有兩個方式認證，一種是密碼認證，另外一種是密鑰認證。接下來演示case條件語句實現(xiàn)跳板機的用法，具體案例詳情參考教材2.4.3節(jié)。2.4case條件語句案例實戰(zhàn)2.4.3case實現(xiàn)jumpserver通過密鑰認證腳本，先通過ssh-keygen生成公鑰，然后將公鑰推送到各個主機。密鑰認證完成后，把腳本放在alice用戶的.bashrc_profile文件中，這樣用戶登錄到系統(tǒng)就會執(zhí)行這個腳本，下面是case語句實現(xiàn)jumpserver腳本。具體案例詳情參考教材2.4.3節(jié)。2.4case條件語句案例實戰(zhàn)2.4.4case實現(xiàn)多版本PHP安裝PHP是重要的中間件，PHP具有強大場景實現(xiàn)功能。PHP主要用于服務端的腳本程序，可以用它完成CGI程序能完成的工作，如收集表單數(shù)據(jù)，生成動態(tài)網(wǎng)頁，發(fā)送或接收cookies。PHP的功能遠不局限于此。case條件語句實現(xiàn)多版本PHP安裝，具體案例詳情參考教材2.4.3節(jié)。讀者通過本章的學習，應初步了解Shell編程中條件測試及流程控制，重點掌握if條件語句和case條件語句的語法，能夠快速編寫腳本。本章小結第3章Shell循環(huán)for循環(huán)語法結構for循環(huán)語句案例實戰(zhàn)expect交互式公鑰推送while循環(huán)和until循環(huán)循環(huán)語句案例實戰(zhàn)Shell的并發(fā)控制Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)for循環(huán)語法結構3.1for循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.2?點擊查看本小節(jié)知識架構expect交互式公鑰推送3.3while循環(huán)和until循環(huán)3.4?點擊查看本小節(jié)知識架構?點擊查看本小節(jié)知識架構循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.5Shell的并發(fā)控制3.6?點擊查看本小節(jié)知識架構Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)3.7?點擊查看本小節(jié)知識架構?點擊查看本小節(jié)知識架構學習目標了解掌握掌握掌握了解Shell循環(huán)的語法1掌握for循環(huán)用法42掌握Shell循環(huán)的用法3掌握while循環(huán)用法循環(huán)語句常用于對一條命令或多條命令重復執(zhí)行多次，與其他語言類似，Shell語言支持的循環(huán)有常見的四種：for、while、until、select循環(huán)語句，工作中常用的是for、while、until。3.1for循環(huán)語法結構for循環(huán)主要用于固定次數(shù)的循環(huán)，而不是用于守護進程及無限循環(huán)。for循環(huán)語句常見的語法有兩種。下面將對for循環(huán)語句進行詳盡地講解。第一種for循環(huán)的語法結構如下所示：在Shell語言for循環(huán)語句中，for關鍵字后面會有一個“變量名”，變量名依次獲取in關鍵字后面的變量取值表內容（以空格分隔），每次僅取一個，然后進入循環(huán)（do和done之間的部分）執(zhí)行循環(huán)內的所有指令，當執(zhí)行到done時結束本次循環(huán)。之后“變量名”再繼續(xù)獲取變量列表里的下一個變量值，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)內的所有指令，當執(zhí)行到done時結束并返回，以此類推，直到獲取變量列表里的最后一個值，并進入循環(huán)執(zhí)行到done結束為止。3.1for循環(huán)語法結構具體舉例如下所示。for循環(huán)語句的用法1。上述中參數(shù)隊列為1至5，因此執(zhí)行5次do關鍵字后的語句，具體結果如下所示。第二種for循環(huán)語法結構風格如下：3.1for循環(huán)語法結構Shell語言中for循環(huán)語句可以寫成一行語句，具體形式如上所示，for循環(huán)語句的具體執(zhí)行流程不再重復講解，需要注意的是for循環(huán)語句寫成同一行后要使用“；”號將語句進行分隔，否則編譯器會報錯，具體如下所示。for循環(huán)語句的用法2。如果編寫過程中缺失分號將會報錯，報錯情況如下所示。3.1for循環(huán)語法結構for循環(huán)執(zhí)行流程的邏輯如圖所示。3.2for循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.2.1for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機ping探測返回目錄3.2.2for循環(huán)語句實現(xiàn)批量用戶創(chuàng)建3.2.3for循環(huán)語句實現(xiàn)文件中批量用戶創(chuàng)建3.2for循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.2.1for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機ping探測在生產環(huán)境中，查看主機是否為存活狀態(tài)是很重要的，當主機數(shù)量較多時，一次次的手動查看主機狀態(tài)，不僅工作量大，而且工作效率很低。這時就需要編寫一個實現(xiàn)批量主機探測的腳本。下面是for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機ping探測的用法，具體如下所示。3.2for循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.2.1for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機ping探測for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機ping探測。3.2for循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.2.1for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機ping探測for循環(huán)已經知道要進行幾次循環(huán)，例如，上例中主機個數(shù)是從2到254，對每臺主機都ping一次，如果返回值為0，則屏幕打印出IP地址，并將IP地址保存到ip.txt文件中。3.2for循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.2.2for循環(huán)語句實現(xiàn)批量用戶創(chuàng)建批量創(chuàng)建用戶在運維工作需求中也是很常見的，接下來演示for循環(huán)語句實現(xiàn)批量用戶創(chuàng)建的用法。for循環(huán)語句實現(xiàn)批量用戶創(chuàng)建。具體案例詳情參考教材3.2.2節(jié)。3.2for循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.2.3for循環(huán)語句實現(xiàn)文件中批量用戶創(chuàng)建實現(xiàn)文件中批量用戶創(chuàng)建的原理是先把批量用戶和密碼放在某一個文本文件中，然后寫for循環(huán)語句調用這個文件，這個文本文件中的用戶和密碼如下：接下來演示for循環(huán)語句實現(xiàn)批量用戶創(chuàng)建的用法。for循環(huán)語句實現(xiàn)批量用戶創(chuàng)建。具體案例詳情參考教材3.2.3節(jié)。3.3expect交互式公鑰推送3.3.1

expect實現(xiàn)非交互登錄返回目錄3.3.2expect實現(xiàn)非交互傳輸文件3.3.3

expect實現(xiàn)批量主機公鑰推送3.3.4

for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機密碼3.3.5

for循環(huán)語句實現(xiàn)批量遠程主機SSH配置3.3.1expect實現(xiàn)非交互登錄在現(xiàn)今的企業(yè)運維中，自動化運維已經成為主流趨勢，但是在很多情況下，執(zhí)行系統(tǒng)命令或程序時，系統(tǒng)會以交互式的形式要求運維人員輸入指定的字符串，之后才能繼續(xù)執(zhí)行命令，這樣的方式，對于多個服務器來說非常麻煩。用expect實現(xiàn)更簡單、方便、快捷，例如，使用SSH遠程連接服務器時，第一次連接要和系統(tǒng)實現(xiàn)兩次交互式輸入。其代碼如下。3.3expect交互式公鑰推送3.3.1expect實現(xiàn)非交互登錄expect是一個用來實現(xiàn)自動交互的軟件，無須人工干預，如SSH、FTP遠程連接等，正常情況下都需要手工交互，而expect可以模擬手工交互的過程，實現(xiàn)與遠端程序的自動化交互，從而達到自動化運維的目的。例如，運維工作中為了批量傳輸文件、批量遠程命令執(zhí)行（如修改密碼、安裝軟件），客戶端要連到服務器端利用expect的功能實現(xiàn)自動交互，也可以根據(jù)密鑰認證（公鑰認證）把密碼推送到服務器上，一旦實現(xiàn)了公鑰認證，則取消交互。接下來演示expect實現(xiàn)SSH非交互登錄的用法。具體如下所示。3.3expect交互式公鑰推送3.3.1expect實現(xiàn)非交互登錄expect實現(xiàn)SSH非交互登錄。3.3expect交互式公鑰推送3.3.1expect實現(xiàn)非交互登錄以上代碼中，首行指定用來執(zhí)行該腳本的命令解釋器，表示程序用expect解釋。使用expect的spawn命令開啟腳本和命令的會話，這里啟動的是ssh命令，spawn必須使用，不然無法實現(xiàn)交互。隨后，expect和send命令用來實現(xiàn)交互過程，腳本首先等待用戶輸入信息，當腳本得到字符串時，expext將發(fā)送回車。最后腳本等待命令退出，一旦接收到標識已經結束的eof字符，expect腳本也就退出結束。由于第一次執(zhí)行ssh命令，要輸入yes和password交互，執(zhí)行完成后保存交互狀態(tài)，把控制權交給控制臺，此時即可對遠程服務器進行相關操作；如果沒有Interact，登錄完成后會退出，而不是保留在遠程終端上。3.3expect交互式公鑰推送3.3.2expect實現(xiàn)非交互傳輸文件使用expect非交互式腳本與scp命令結合，實現(xiàn)scp批量傳輸本地不同文件到不同的遠程主機的不同路徑。需要注意的是確保主機已經安裝expect，目標主機非第一次登陸scp時，不需要輸入yes。還需要注意列表文件與變量的順序，接下來演示expect實現(xiàn)scp非交互傳輸文件的用法。具體如下所示。3.3expect交互式公鑰推送3.3.2expect實現(xiàn)非交互傳輸文件expect實現(xiàn)scp非交互傳輸文件。3.3expect交互式公鑰推送3.3.2expect實現(xiàn)非交互傳輸文件執(zhí)行結果如下：3.3expect交互式公鑰推送遠程主機41驗證：3.3.3expect實現(xiàn)批量主機公鑰推送接下來演示以ping通主機，用Shell和expect實現(xiàn)批量主機公鑰推送的用法。expect實現(xiàn)批量主機公鑰推送。具體案例詳情參考教材3.3.3節(jié)。特別要說明的是，ssh-keygen自帶選項-P（指定密碼為空），-f（指定用來保存密鑰的文件名），不需要使用expect就可以免交互的操作，只需要ssh-keygen-P“”-f~/.ssh/ida_rsa這個命令即可。3.3expect交互式公鑰推送3.3.3expect實現(xiàn)批量主機公鑰推送具體代碼如下所示。3.3expect交互式公鑰推送3.3.3expect實現(xiàn)批量主機公鑰推送這是一個使用Shell和expect無須做任何配置一鍵就實現(xiàn)批量分發(fā)密鑰的腳本，前提是本地主機已經裝了expect，并且推送的主機能夠ping通。執(zhí)行結果驗證如下：3.3expect交互式公鑰推送3.3.4for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機密碼修改在運維工作中，為節(jié)省人力、物力資源，就要實現(xiàn)什么都不要交互，for循環(huán)實現(xiàn)不登錄遠程主機批量修改密碼，原理是遠程連接到對方一臺機器，在對方機器上執(zhí)行改密碼的命令。具體如下所示。3.3expect交互式公鑰推送for循環(huán)批量修改主機密碼的腳本案例詳情參考教材33.4節(jié)。3.3.4for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機密碼修改驗證執(zhí)行腳本如下。3.3expect交互式公鑰推送3.3.4for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機密碼修改接下來看一下ok和fail文本文件。3.3expect交互式公鑰推送再次驗證修改密碼是否成功，其方法是打開虛擬機用修改的密碼重新登錄一下即可。3.3.4for循環(huán)語句實現(xiàn)批量主機密碼修改然后任意打開一個主機，如說CentOS7u3-2用密碼666登錄。3.3expect交互式公鑰推送3.3.5for循環(huán)語句實現(xiàn)批量遠程主機SSH配置LinuxShell使用SSH遠程登錄到Linux服務器，讀取配置文件，并遠程批量修改配置文件的用法。for循環(huán)語句實現(xiàn)批量遠程主機SSH配置。具體案例詳情參考教材3.3.5節(jié)。3.3expect交互式公鑰推送3.4while循環(huán)和until循環(huán)3.4.1

while循環(huán)語句語法結構返回目錄3.4.2until循環(huán)語句語法結構3.4while循環(huán)和until循環(huán)while循環(huán)語句主要用來重復執(zhí)行一組命令或語句，常用于守護進程或持續(xù)運行的程序，其中循環(huán)的次數(shù)即可以是固定的，也可以不固定。3.4while循環(huán)和until循環(huán)3.4.1while循環(huán)語句語法結構while循環(huán)語句的基本語法為：while循環(huán)語句會對條件測試進行判斷，如果條件測試成立時，則執(zhí)行do和done之間的循環(huán)體，直到條件測試不成立才停止循環(huán)。 while循環(huán)執(zhí)行流程對應的邏輯如圖所示。3.4while循環(huán)和until循環(huán)3.4.2until循環(huán)語句語法結構until循環(huán)語句基本語法為：until循環(huán)語句的用法與while循環(huán)語句的用法恰恰相反，until循環(huán)語句是在條件表達式不成立時，進入循環(huán)體執(zhí)行指令，條件表達式成立時，終止循環(huán)。until的應用場景很罕見。讀者只需了解即可。3.5循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.5.1

while循環(huán)語句實現(xiàn)批量用戶創(chuàng)建返回目錄3.5.2while循環(huán)語句和until循環(huán)語句測試遠程主機連接3.5.3

for、while、until終極對決3.5循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.5.1while循環(huán)語句實現(xiàn)批量用戶創(chuàng)建批量創(chuàng)建用戶除了for循環(huán)語句可以實現(xiàn)外，while循環(huán)語句也可以實現(xiàn)，接下來演示while實現(xiàn)批量用戶創(chuàng)建的用法。具體案例詳情參考教材3.5.1節(jié)。3.5循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.5.2while循環(huán)語句和until循環(huán)語句測試遠程主機連接接下來演示while測試遠程主機連接的腳本用法，具體如下所示。while測試遠程主機連接腳本。這個while測試主機連接案例，表示的是while循環(huán)條件判斷是否為真，如果為真則一直循環(huán)，否則停止循環(huán)。其執(zhí)行結果如下：3.5循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.5.2while循環(huán)語句和until循環(huán)語句測試遠程主機連接而until循環(huán)剛好和while相反，條件判斷為假，就一直循環(huán)，接下來演示until測試遠程主機連接的腳本用法，具體如下所示。until測試遠程主機連接腳本。until一直ping，ping不通繼續(xù)ping，ping通退出循環(huán)。其執(zhí)行結果如下：3.5循環(huán)語句案例實戰(zhàn)3.5.3for、while、until終極對決while和until均可采用類似for循環(huán)的語法格式，但while比較擅長逐行處理文件。接下來分別用for、while和until寫個ping通主機的腳本，看一下實驗效果。for循環(huán)寫的ping腳本。具體案例詳情參考教材3.5.3節(jié)。while循環(huán)寫的ping腳本。具體案例詳情參考教材3.5.3節(jié)。until循環(huán)寫的ping腳本。具體案例詳情參考教材3.5.3節(jié)。通過以上三個腳本可以看出，for循環(huán)用于循環(huán)次數(shù)固定的情形，常常用于正常的循環(huán)處理中。while循環(huán)的特長是執(zhí)行守護進程，以及實現(xiàn)循環(huán)持續(xù)執(zhí)行不退出的應用，適用于頻率小于1分鐘的循環(huán)處理。而until循環(huán)用于只要條件測試語句為假時，執(zhí)行語句塊，如果一開始條件測試語句就為真，則一次也不執(zhí)行語句塊，與C語言中的do…while不同。3.6Shell的并發(fā)控制3.6.1

for循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制返回目錄3.6.2for后臺循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制3.6Shell的并發(fā)控制默認情況下，Shell命令是串行方式自上而下執(zhí)行的，但如果有大批的命令需要執(zhí)行，串行就會浪費大量的時間，這時就需要Shell并發(fā)執(zhí)行了。Shell并發(fā)控制有多種方法，本書介紹三種方法，分別為for循環(huán)實現(xiàn)、for循環(huán)放在后臺執(zhí)行和Linux管道實現(xiàn)高并發(fā)，三種方法在企業(yè)場景中會經常使用，都是極為常見的技術要點。前兩者比較淺顯易懂，本節(jié)介紹其基本語法，第三種Linux管道實現(xiàn)Shell高并發(fā)控制，在3.7節(jié)案例實戰(zhàn)中詳細講解。3.6Shell的并發(fā)控制3.6.1for循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制for循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制基本語法為：3.6Shell的并發(fā)控制3.6.2for后臺循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制for后臺循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制基本語法為：3.7Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)3.7.1

for循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)返回目錄3.7.2for后臺循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)3.7.3Linux管道實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)3.7Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)3.7.1for循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)在企業(yè)生產環(huán)境中，會遇到到這樣的需求：要實現(xiàn)并發(fā)檢測數(shù)千臺服務器狀態(tài)，第一種方法用for循環(huán)實現(xiàn)，一個for循環(huán)1000次，順序執(zhí)行1000次任務。接下來演示for循環(huán)檢測服務狀態(tài)用法，具體如下所示。for循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制。3.7Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)3.7.1for循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)由此可以看出，一個for循環(huán)1000次相當于需要處理1000個任務，循環(huán)體用sleep1代表運行一條命令需要的時間，用success$i來標示每條任務，如果每條命令的運行時間是1秒，那么1000條命令的運行時間是1000秒，效率相當?shù)?，而?000條命令都是順序執(zhí)行的，完全是阻塞式的運行。假如有1000臺服務器，其中第900臺服務器宕機了，檢測到這臺機器狀態(tài)所需要的時間就是900s，后面就不會執(zhí)行了。因此要做到高并發(fā)執(zhí)行循環(huán)。3.7Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)3.7.2for后臺循環(huán)實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)第二種也采用for循環(huán)，只不過把for循環(huán)放在后臺執(zhí)行，一個for循環(huán)1000次，循環(huán)體里面的每個任務都放入后臺執(zhí)行（在命令后面加&符號代表后臺執(zhí)行）。接下來演示for后臺循環(huán)檢測服務器的狀態(tài)，具體如下所示。for后臺循環(huán)實現(xiàn)Shell并發(fā)控制。具體案例詳情參考教材3.7.2節(jié)。3.7Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)3.7.3Linux管道實現(xiàn)Shell的并發(fā)控制案例實戰(zhàn)第三種讀者需要重點掌握，使用Linux管道文件特性制作隊列，可以控制并發(fā)數(shù)量。管道分為有名管道和無名管道。創(chuàng)建有名管道文件命令是mkfifo，一般，無名管道是用得最多的。接下來演示Linux管道實現(xiàn)Shell并發(fā)的用法，具體案例詳情參考教材3.7.3節(jié)。這一章主要對Shell中for循環(huán)、while循環(huán)和until循環(huán)的講解，以及每種循環(huán)在企業(yè)中的使用場景和實戰(zhàn)舉例，讀者應掌握for循環(huán)和while循環(huán)，util循環(huán)了解即可，在不同的場合使用不同的循環(huán)，根據(jù)不同的需求結合條件測試能夠準確快速地寫出Shell腳本。本章小結第4章Shell數(shù)組

Shell數(shù)組的基本概念Shell數(shù)組的類型Shell數(shù)組的定義Shell數(shù)組的遍歷及賦值Shell數(shù)組腳本實戰(zhàn)Shell數(shù)組的基本概念4.1Shell數(shù)組的類型4.2?點擊查看本小節(jié)知識架構Shell數(shù)組的定義4.3Shell數(shù)組的遍歷及賦值4.4?點擊查看本小節(jié)知識架構?點擊查看本小節(jié)知識架構Shell數(shù)組腳本實戰(zhàn)4.5?點擊查看本小節(jié)知識架構學習目標掌握掌握熟悉了解掌握數(shù)組的基本概念1熟悉數(shù)組編寫腳本程序42掌握數(shù)組的定義用法3了解數(shù)組的賦值用法數(shù)組是一種數(shù)據(jù)結構，是相同數(shù)據(jù)類型的元素按一定順序排列的元素集合。數(shù)組實際上就是一連串類型相同的變量，這些變量用數(shù)組名命名，并用索引互相區(qū)分。使用數(shù)組時，可以通過索引來訪問數(shù)組元素，如數(shù)組元素的賦值和取值。4.1Shell數(shù)組的基本概念數(shù)組中有限個相同類型的變量用一個名字命名，然后用編號區(qū)分它們。用于區(qū)分不同元素的編號稱為數(shù)組下標。數(shù)組的元素有時也稱為下標變量。4.2Shell數(shù)組的類型4.2.1普通數(shù)組返回目錄4.2.2關聯(lián)數(shù)組4.2.3定義數(shù)組的類型4.2Shell數(shù)組的類型數(shù)組分為普通數(shù)組和關聯(lián)數(shù)組，普通數(shù)組中的索引（下標）都是整數(shù)，關聯(lián)數(shù)組的數(shù)組索引可以用任意的文本。關聯(lián)數(shù)組使用之前需要聲明，關聯(lián)數(shù)組與普通數(shù)組最大的區(qū)別是，它是由特定格式的鍵值對組成。接下來針對這兩種數(shù)組類型分別進行講解。4.2.1普通數(shù)組普通數(shù)組中：數(shù)組元素的索引（下標）從0開始編號，獲取數(shù)組中的元素要利用索引（下標）。索引（下標）可以是算術表達式，其結果必須是一個整數(shù)。普通數(shù)組定義。4.2Shell數(shù)組的類型4.2.2關聯(lián)數(shù)組關聯(lián)數(shù)組和普通數(shù)組所不同的是，它的索引下標可以是任意的整數(shù)和字符串。關聯(lián)數(shù)組定義。4.2Shell數(shù)組的類型4.2.3定義數(shù)組的類型在LinuxShell中，數(shù)組分為普通數(shù)組和關聯(lián)數(shù)組。用戶定義的是普通數(shù)組，如需使用關聯(lián)數(shù)組需要先聲明再使用。用戶聲明關聯(lián)數(shù)組使用-A參數(shù)。通常情況下Shell解釋器隱式聲明普通數(shù)組，用戶無須操作。若用戶需顯式聲明普通數(shù)組，需要使用-a參數(shù)。聲明普通數(shù)組的方法為：4.2Shell數(shù)組的類型聲明關聯(lián)數(shù)組的方法為：4.3Shell數(shù)組的定義4.3.1直接定義數(shù)組返回目錄4.3.2下標定義數(shù)組4.3.3間接定義數(shù)組4.3.4從文件中讀入定義數(shù)組4.3Shell數(shù)組的定義在LinuxShell中，定義一個數(shù)組有多種方法，需要先按照命令規(guī)則給數(shù)組命名，然后再定義數(shù)組的值。數(shù)組的定義方法有直接定義數(shù)組、下標定義數(shù)組、間接定義數(shù)組和從文件中讀入定義數(shù)組，接下來詳細介紹定義數(shù)組的方法。4.3.1直接定義數(shù)組直接定義數(shù)組是用小括號將變量值括起來賦值給數(shù)組變量，每個變量值之間要用空隔進行分隔。直接定義數(shù)組格式為。這種方法是最常用的方法，需要重點掌握。具體示例如下。直接定義數(shù)組。4.3Shell數(shù)組的定義4.3.2下標定義數(shù)組下標定義數(shù)組是用小括號將變量值括起來，同時采用鍵值對的形式賦值。下標定義數(shù)組格式為：此種方法為key-value鍵值對的形式，小括號里對應的數(shù)字為數(shù)組下標，等號后面的內容為下標對應的數(shù)組變量的值。帶有下標定義數(shù)組。4.3Shell數(shù)組的定義4.3.3間接定義數(shù)組間接定義數(shù)組是分別通過定義數(shù)組的方法來定義。其語法格式為：此種方法要求一次賦一個值，比較復雜。具體如下所示。間接定義數(shù)組。4.3Shell數(shù)組的定義4.3.4從文件中讀