Linux自動化運維（Shell與Ansible）（微課版） 課件 項目3 Shell 循環(huán)控制

Linux自動化運維項目3：Shell循環(huán)控制

學(xué)習(xí)目標【知識目標】了解Shell循環(huán)控制基本概念。了解for語句、while語句基本語法。了解until語句、break語句、continue語句、select語句和exit語句的用法?！炯寄苣繕恕空莆說or語句基本語法。掌握while語句基本語法。掌握until語句、break語句、continue語句、select語句和exit語句使用方法。【素質(zhì)目標】培養(yǎng)讀者系統(tǒng)分析與解決問題的能力，使其能夠深入分析問題，掌握相關(guān)知識點，并在實踐中高效地完成項目任務(wù)。培養(yǎng)讀者的信息素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力，使其能夠靈活運用正確的學(xué)習(xí)方法和技巧，快速掌握新知識和技能，并不斷學(xué)習(xí)和進步。Shell循環(huán)控制任務(wù)1：for語句目錄/Contents01for語句基本語法02for語句常見示例01for語句基本語法for語句基本語法for循環(huán)最常見的形式是迭代一個值列表，用于遍歷一組數(shù)據(jù)并執(zhí)行相應(yīng)的操作，例如將指定的變量依次賦為給定的值或列表中的值，然后執(zhí)行一系列命令，直到數(shù)據(jù)列表中的所有值都被處理完畢為止。forvariableinlistdo

循環(huán)體done其中，variable表示一個變量，用于存儲數(shù)據(jù)列表迭代過程中當前元素的值list表示一個包含一組數(shù)據(jù)的列表，可以是用空格分隔的多個元素，也可以是一個命令的輸出結(jié)果，其數(shù)據(jù)可以是手動定義的值，也可以是通過通配符、命令替換等動態(tài)生成的值在循環(huán)體中，可以使用變量名來引用每個元素，執(zhí)行相應(yīng)的命令或語句foriin12345doecho"Number$i"donefor語句基本語法LinuxShell也支持類似于C語言的for循環(huán)語法：for((expression1;expression2;expression3))docommandsdoneexpression1通常用于初始化變量expression2是循環(huán)控制條件，循環(huán)會一直執(zhí)行直到此條件為假expression3通常用于更新循環(huán)變量for((i=1;i<=5;i++))doecho"Number$i"done02

for語句常見示例在LinuxShell腳本中，for循環(huán)是一種常用的迭代語句，它用于重復(fù)執(zhí)行一組命令直到滿足特定條件。for循環(huán)在自動化任務(wù)、處理文件集合、生成報告等場景中非常有用。for語句示例for循環(huán)示例，批量創(chuàng)建用戶：#!/bin/bash#假設(shè)要創(chuàng)建用戶user1,user2,user3...user10foriin{1..10}dousername="user$i"useradd$usernameecho"password"|passwd--stdin$usernameecho"User$usernamecreated."doneforiin{1..10}生成從1到10的數(shù)字序列。變量i在每次迭代中被賦予序列中的下一個值username=“user$i”使用變量i的值動態(tài)構(gòu)造用戶名useradd$username使用useradd命令創(chuàng)建一個新的用戶賬號，賬號名由username變量提供echo“password”|passwd--stdin$username將字符串“password”作為密碼通過管道傳遞給passwd命令，設(shè)置用戶的密碼echo“User$usernamecreated.”輸出一條消息到終端，表明用戶已經(jīng)被創(chuàng)建for循環(huán)示例，批量更新系統(tǒng)：#!/bin/bash#假設(shè)hosts.txt包含了所有主機的IP地址forhostin$(cathosts.txt)doecho"Updating$host"ssh$host"sudoaptupdate&&sudoaptupgrade-y"donefor語句示例forhostin$(cathosts.txt):循環(huán)讀取hosts.txt文件中的每一行（每行包含一個主機地址），并將其賦值給變量host

ssh$host“sudoyum–yupdate”以實現(xiàn)對每個主機執(zhí)行SSH命令，遠程執(zhí)行系統(tǒng)更新for循環(huán)示例，監(jiān)控磁盤空間：#!/bin/bash#設(shè)定警戒線為20%空閑forserverinserver1server2server3dousage=$(ssh$server"df/|grep/|awk'{print\$4}'")if[$usage-le20];thenecho"Warning:Lowdiskspaceon$server"fidonefor語句示例forserverinserver1server2server3:直接在循環(huán)中列出服務(wù)器的名稱，變量server在每次迭代時被賦予一個服務(wù)器名usage=$(ssh$server“df/|grep/|awk‘{print\$4}’”):遠程執(zhí)行df命令來獲取磁盤使用情況，使用awk來提取可用空間的百分比for循環(huán)示例，備份日志文件：#!/bin/bash#日志文件所在的目錄log_path="/var/log/myapp"#備份目錄backup_path="/mnt/backup"forfilein$log_path/*.logdoecho"Backingup$file"cp$file$backup_pathdonefor語句示例forfilein$log_path/*.log:這個循環(huán)遍歷指定路徑下的所有.log文件。file變量在每次迭代中被賦予一個文件的完整路徑cp$file$backup_path:將找到的日志文件復(fù)制到備份目錄中謝謝Shell循環(huán)控制任務(wù)2：while、until和select語句目錄/Contents010203while語句until語句select語句01while語句while語句while語句用于根據(jù)指定的條件重復(fù)執(zhí)行一系列命令，在循環(huán)開始前先判斷條件是否成立，只有條件成立時才會執(zhí)行循環(huán)體中的命令，直到條件不成立為止。while語句的基本語法如下：condition是控制循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行的條件。條件可以是任何返回退出狀態(tài)的命令，常見的有測試命令[]或[[]]。如果該條件評估為真（即命令的退出狀態(tài)碼是0），則執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)的命令commands是一組在每次循環(huán)迭代中執(zhí)行的命令，只要條件為真，這些命令就會被重復(fù)執(zhí)行do是循環(huán)體的開始標記，done是循環(huán)體的結(jié)束標記whileconditiondo循環(huán)體done#!/bin/bash#目標服務(wù)器的IP地址server_ip="192.168.1.1"whiletruedo#使用ping命令檢查網(wǎng)絡(luò)連通性

ifping-c1$server_ip&>/dev/nullthenecho"Server$server_ipisup."elseecho"Warning:Server$server_ipisdown!"fisleep10#每10秒檢查一次donewhile語句示例while語句示例，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接：whiletrue是一個條件為真的無限循環(huán)，這意味著腳本將持續(xù)運行，直到被外部打斷。ping-c1$server_ip表示使用ping命令測試指定IP地址的連通性。參數(shù)-c1表示發(fā)送一次ping請求。&>/dev/null表示將ping命令的標準輸出和標準錯誤都重定向到/dev/null，意味著屏蔽掉所有輸出。if語句表示根據(jù)ping命令的退出狀態(tài)判斷連通性。如果服務(wù)器響應(yīng)（即ping命令成功），則打印服務(wù)器正常；如果失敗，則打印警告信息。sleep10表示循環(huán)的每次迭代之間暫停10秒，以避免過于頻繁的檢查。#!/bin/bash#指定日志文件路徑log_file="/var/log/myapp.log"#使用tail-f實時讀取新添加到日志文件的內(nèi)容tail-f$log_file|whilereadlinedoecho"Newlogentry:$line"#可以在此處添加更多處理邏輯，如發(fā)送郵件通知等donewhile語句示例while語句示例，監(jiān)控日志文件的更新：tail-f$log_file用于實時監(jiān)視$log_file的最新添加內(nèi)容。此命令不會結(jié)束，會持續(xù)輸出文件新增的內(nèi)容。管道(|)表示tail-f的輸出被傳遞給whilereadline循環(huán)，每次輸出一行。whilereadline表示循環(huán)讀取從tail-f傳遞過來的每一行，變量line包含當前讀取的行內(nèi)容。echo“Newlogentry:$line”表示將每一行的內(nèi)容輸出，前面加上提示字符串，實際使用中可以在此處進行更復(fù)雜的處理，如基于日志內(nèi)容觸發(fā)警報或執(zhí)行其他腳本。#!/bin/bash#目標目錄target_directory="/home/user/documents"#備份目錄backup_directory="/home/user/backup"#檢查修改時間并備份whiletruedofind$target_directory-mmin-60-typef|whilereadfiledocp$file$backup_directoryecho"Backedup$file"donesleep3600#每小時檢查一次donewhile語句示例while語句示例，自動備份修改過的文件：cp$file$backup_directory表示執(zhí)行實際的備份操作，它將符合條件的文件從它們的原始位置復(fù)制到指定的備份目錄。echo“Backedup$file”表示每當一個文件被成功備份后，腳本會輸出一條確認消息，指明哪個文件已被備份。sleep3600表示在while循環(huán)的每次迭代之后，腳本會暫停3600秒（即一小時）。這樣做是為了限制檢查頻率，避免過度消耗系統(tǒng)資源，對于日常備份來說，每小時檢查一次是足夠的。whiletrue是一個條件為真的無限循環(huán)，意味著此腳本會持續(xù)運行，除非被外部中斷。這樣設(shè)置是為了確保定期監(jiān)控和備份文件，特別是在長時間運行的服務(wù)器或持續(xù)監(jiān)控的環(huán)境中。02until語句until語句until語句和while語句的作用類似，都是根據(jù)指定的條件重復(fù)執(zhí)行一系列命令。與while語句不同的是，until語句在循環(huán)開始前先判斷條件是否不成立，只有條件不成立時才會執(zhí)行循環(huán)體中的命令，直到條件成立為止。until語句的基本語法如下：untilconditiondo

循環(huán)體donecondition表示一個表達式或命令，用于定義循環(huán)的條件。在每次循環(huán)開始前，條件都會被檢查。如果條件為假，循環(huán)體中的代碼將被執(zhí)行；如果條件為真，循環(huán)將終止。until語句示例使用until語句輸出1～10的數(shù)字，具體示例如下：#!/bin/bashcounter=1#初始化計數(shù)器為1#使用until循環(huán)從1數(shù)到10until[$counter-gt10]doecho$countercounter=$((counter+1))#增加計數(shù)器的值donecounter=1設(shè)置計數(shù)器的初始值為1。until循環(huán)條件是[$counter-gt10]，表示直到counter的值大于10，循環(huán)才會停止。這里的條件是檢查循環(huán)何時應(yīng)該停止，而不是何時繼續(xù)。until循環(huán)的本質(zhì)是“繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)直到條件為真”。echo$counter表示在每次循環(huán)時輸出當前的計數(shù)器值。counter=$((counter+1))表示使用算術(shù)擴展增加計數(shù)器的值。03select語句select語句select語句用于顯示一個菜單供用戶選擇，根據(jù)用戶選擇執(zhí)行相應(yīng)的操作，即在循環(huán)開始前顯示一個菜單，然后等待用戶選擇，根據(jù)用戶輸入的序號執(zhí)行相應(yīng)的操作，直到用戶選擇退出為止。select語句的基本語法如下：selectvariableinlistdocommandsdonevariable：用戶選擇的項存儲在此變量中。list：提供一個列表供用戶選擇。這可以是一組字符串或一個數(shù)組。commands：用戶每次選擇后執(zhí)行的命令。通常，這里會包含一些基于變量值的決策邏輯，如case或if語句。do和done：定義了循環(huán)體的開始和結(jié)束。select語句示例使用select語句創(chuàng)建基本的菜單，讓用戶選擇要執(zhí)行的命令：#!/bin/bashecho"Pleaseselectatask:"selecttaskin'Listfiles''Currentdirectory''Exit'docase$REPLYin1)ls-l;;2)pwd;;3)echo"Exiting...";break;;*)echo"Invalidoption.Pleasetryagain.";;esacdone上述示例中，使用select創(chuàng)建一個包含三個選項的菜單：列出文件、顯示當前目錄和退出。$REPLY存儲用戶輸入的數(shù)字選項。case語句用于處理用戶的選擇，執(zhí)行相應(yīng)的命令。輸入3時使用break命令退出循環(huán)。select語句示例使用select語句創(chuàng)建腳本，允許用戶從當前目錄中選擇一個文件，然后對其執(zhí)行操作：#!/bin/bashecho"Selectafiletoview:"files=(*)selectfnamein"${files[@]}"doif[-n"$fname"];thencat"$fname"elseecho"Invalidselection."fibreak#只執(zhí)行一次選擇done上述示例中，files=(*)將當前目錄中的所有文件名存儲到一個數(shù)組中。使用select從數(shù)組中生成一個選擇菜單，用戶選擇文件后，if語句檢查$fname是否非空，如果是，則使用cat命令顯示文件內(nèi)容。循環(huán)在顯示文件后立即通過break結(jié)束。謝謝Shell循環(huán)控制任務(wù)3：break、continue和exit語句目錄/Contents010203break語句continue語句exit語句01break語句break語句break語句在Shell腳本中用于控制循環(huán)的執(zhí)行流，允許在滿足特定條件時提前退出循環(huán)。通常在避免不必要的處理、響應(yīng)用戶請求或停止數(shù)據(jù)處理等場景使用。break語句基本語法如下：whileconditiondo#循環(huán)體

ifconditionthenbreakfi#更多操作done在上述語法中，break語句通常包含在一個條件語句中。當滿足某個條件時，break語句會立即跳出循環(huán)，終止循環(huán)的執(zhí)行。break語句示例break語句示例，搜索文件并中斷：#!/bin/bashtarget_files="/path/to/files/*"search_string="target_string"forfilein$target_filesdoifgrep-q"$search_string""$file";thenecho"Found'$search_string'in$file"break#找到后退出循環(huán)

elseecho"Searchingin$file..."fidone在上述示例中，腳本遍歷指定目錄下的所有文件。使用grep-q靜默檢查每個文件是否包含目標字符串。一旦grep-q找到匹配項（返回狀態(tài)為0），打印消息并使用break退出循環(huán)。如果沒有找到，腳本將繼續(xù)檢查下一個文件。break語句示例break語句示例，用戶輸入控制退出：#!/bin/bashwhiletruedoecho"Type'exit'toquitor'continue'tokeepgoing:"readuser_inputcase$user_inputin"exit")echo"Exitingtheprogram."break#退出循環(huán)

;;"continue")echo"Continuing...";;*)echo"Invalidinput,pleasetryagain.";;esacdone在上述示例中，使用whiletrue來不斷接受用戶輸入。使用read命令獲取用戶輸入，并通過case語句處理輸入。如果用戶輸入exit，打印退出消息并通過break結(jié)束循環(huán)。如果用戶輸入continue，腳本將繼續(xù)運行，并重新顯示輸入提示。對于無效輸入，腳本提醒用戶并等待下一次輸入。02continue語句continue語句continue語句用于在循環(huán)中跳過當前迭代，繼續(xù)下一次循環(huán)的執(zhí)行。它的作用是跳過當前迭代中剩余的代碼，繼續(xù)下一次循環(huán)的執(zhí)行。continue語句基本語法如下：whileconditiondo#循環(huán)體

ifconditionthencontinuefi#更多操作done當continue語句執(zhí)行時，它會忽略其后的所有循環(huán)體內(nèi)的命令，直接進行循環(huán)的下一個條件測試，如果條件仍為真，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體。這種行為適用于希望在滿足某些條件時跳過當前的處理步驟，而不中斷整個循環(huán)過程，從而提高代碼的效率和可讀性。continue語句示例continue語句示例，忽略特定文件類型的處理：#!/bin/bash#目錄路徑directory_path="/path/to/directory"#遍歷目錄中的所有文件forfilein"$directory_path"/*do#檢查文件是否為臨時文件

if[["$file"==*.tmp]];thenecho"Skippingtemporaryfile:$file"continue#跳過此文件的處理

fi#對非臨時文件執(zhí)行操作

echo"Processingfile:$file"#這里可以添加實際的文件處理命令，如轉(zhuǎn)換、復(fù)制等done循環(huán)通過forfilein"$directory_path"/*遍歷指定目錄下的所有文件。if[[“$file”==*.tmp]];then語句通過模式匹配用于檢查當前文件是否以.tmp結(jié)尾。如果文件是臨時文件，輸出跳過的消息，并執(zhí)行continue，這將跳過循環(huán)中剩余的代碼，直接進入下一次迭代。如果文件不是臨時文件，執(zhí)行文件處理的相關(guān)命令。continue語句示例continue語句示例，根據(jù)用戶輸入跳過循環(huán)迭代：#!/bin/bash#模擬的數(shù)據(jù)數(shù)組items=("item1""item2""item3""item4")#遍歷數(shù)組中的每個項foritemin"${items[@]}"doecho"Doyouwanttoprocess$item?(yes/no)"readanswerif[["$answer"!="yes"]];thenecho"Skipping$item"continue#跳過這個項的進一步處理

fi#如果用戶選擇繼續(xù)，則處理該項

echo"Processing$item"#在這里添加實際處理邏輯doneforitemin“${items[@]}“用于循環(huán)遍歷一個數(shù)組中的所有元素。用戶每次迭代時都會被詢問是否要處理當前項。如果用戶回答不是"yes"，則輸出跳過消息，并通過continue跳過當前循環(huán)的剩余部分。如果用戶選擇"yes"，則執(zhí)行相關(guān)的處理命令。03exit語句exit語句在Shell腳本中，exit語句是一種控制腳本退出并明確指定退出狀態(tài)的有效方式，當執(zhí)行到exit語句時，腳本會立即停止，不再執(zhí)行后續(xù)的代碼。它允許腳本開發(fā)者向外部環(huán)境通報腳本的執(zhí)行結(jié)果，是錯誤處理和腳本控制流的重要組成部分。通過合理使用exit語句，可以確保腳本在遇到問題時能夠優(yōu)雅地終止，并提供關(guān)于發(fā)生問題的足夠信息。exit語句基本語法如下：exit[n]在上述語法中，n是一個整數(shù)，表示腳本的退出狀態(tài)碼。通常，0表示腳本執(zhí)行成功，非零值表示不同的錯誤或異常情況。如果指定了n，則退出狀態(tài)碼為指定的值。exit語句示例exit語句示例，檢查用戶權(quán)限：#!/bin/bash#檢查是否以root用戶運行if[[$EUID-ne0]];thenecho"Thisscriptmustberunasroot."exit1fiecho"Runningasroot,continuewithscript."使用$EUID環(huán)境變量檢查當前用戶的有效用戶ID，如果不是0（root用戶的EUID），腳本打印錯誤消息并退出。exit1表示腳本因權(quán)限不足而失敗。如果用戶是root，腳本繼續(xù)執(zhí)行。exit語句示例exit語句示例，檢查用戶權(quán)限：#!/bin/bash#要檢查的文件路徑filename="/path/to/important/file.txt"#檢查文件是否存在if[[!-f"$filename"]];thenecho"Error:Filedoesnotexist."exit2fiecho"Fileexists,proceedingwithoperations."[[!-f"$filename"]]檢查指定路徑的文件是否存在。如果文件不