一篇教会你写 90% 的 Shell 脚本

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shell 是外壳的意思，就是操作系统的外壳。我们可以通过 shell 命令来操作和控制操作系统，比如 Linux 中的 Shell 命令就包括 ls、cd、pwd 等等。总结来说，Shell 是一个命令解释器，它通过接受用户输入的 Shell 命令来启动、暂停、停止程序的运行或对计算机进行控制。

shell 是一个应用程序，它连接了用户和 Linux 内核，让用户能够更加高效、安全、低成本地使用 Linux 内核，这就是 Shell 的本质。

shell 本身并不是内核的一部分，它只是站在内核的基础上编写的一个应用程序。

**那么什么是 shell 脚本呢？**

shell 脚本就是由 Shell 命令组成的执行文件，将一些命令整合到一个文件中，进行处理业务逻辑，脚本不用编译即可运行。它通过解释器解释运行，所以速度相对来说比较慢。

shell 脚本中最重要的就是对 shell 命令的使用与组合，再使用 shell 脚本支持的一些语言特性，完成想要的功能。

注释

“#” 开头的就是注释，被编译器忽略

*   单行注释： #
*   多行注释： :<

变量

**变量类型**

运行 shell 时，会同时存在三种变量：

1.  局部变量：局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前 shell 实例中有效，其他 shell 启动的程序不能访问局部变量。
2.  环境变量：所有的程序，包括 shell 启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候 shell 脚本也可以定义环境变量。
3.  shell 变量：shell 变量是由 shell 程序设置的特殊变量。shell 变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了 shell 的正常运行

**变量操作**

*   创建普通变量： name="test" （= 两边不可有空格）
*   创建只可函数体中使用的局部变量： local name="test" （使用 local 修饰的变量在函数体外无法访问，并且 local 只能在函数体内使用）
*   使用变量： echo $name 或者 echo ${name} （推荐使用大括号版）
*   变量重新赋值： name="new_test" （将原值覆盖）
*   只读变量： name="only_read" -> readonly name （使用 readonly 标识后的变量，不可被修改）
*   删除变量： unset name; （删除之后不可访问，删除不掉只读变量）

**字符串变量**

1）单引号

*   单引号变量 var='test' ，只能原样输出，变量无效
*   单引号中不能出现一个单独的单引号，转义也不可以

2）双引号

*   双引号变量 var="my name is ${name}"，变量有效
*   可出现转义符

3）拼接字符串

*   中间无任何 +，之类的字符
*   name="this is"" my name"; name="this is my name"; name="this"is"my name" 等效
*   name='this is'' my nam'; name='this is my name'; name='this'is'my name' 等效

4）获取字符串长度

*   在 ${}中使用 “#” 获取长度
*   name="test";
*   echo ${#name}; # 输出为 4

5）提取子字符串

*   1:4 从第 2 个开始 往后截取 4 个字符
*   ::4 从第一个字符开始 往后截取 4 个字符
*   name="this is my name";
*   echo ${name:1:4} #输出 is i
*   echo ${name::4} #输出 this

**数组**

bash 只支持一维数组，不支持多维数组

*   定义数组：array_name=(li wang xiang zhang) （小括号做边界、使用空格分离）
*   单独定义数组的元素： array_para[0]="w"; array_para[3]="s" （定义时下标不连续也可以）
*   赋值数组元素：array_name[0]="zhao";
*   获取数组元素：

*   array_name[0]="li"
*   array_name[3]="zhang"
*   echo ${array_name[0]} # 输出 "li"
*   echo ${array_name[1]} # 输出 " "
*   echo ${array_name[3]} # 输出 "zhang"
*   echo ${array_name[@]} # 输出 "li zhang" 输出数组所有元素，没有元素的下标省略

*   取得元素个数：${#array_name[@]} 或者 ${#array_name
*   取得单个元素长度：${#array_name[1]}

参数传递

*   获取参数值：

*   $0 ： 固定，代表执行的文件名
*   $1 ： 代表传入的第 1 个参数
*   $n ： 代表传入的第 n 个参数

*   \$#：参数个数
*   \$*： 以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。如 "$*" 用「"」括起来的情况、以"$1 $2 … $n" 的形式输出所有参数
*   \$@：与 $* 相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。
*   \$\$：脚本运行的当前进程号
*   \$！：后台运行的最后一个进程的 ID
*   \$?： 显示最后命令的退出状态。0 表示没有错误，其他任何值表明有错误。
*   \$* 与 $@ 区别

*   相同点：都是引用所有参数。
*   不同点：只有在双引号中体现出来。假设在脚本运行时写了三个参数 1、2、3，，则 "*" 等价于 "1 2 3"（传递了一个参数），而 "@" 等价于 "1" "2" "3"（传递了三个参数）。

运算符

**算数运算**

*   + 、-、*、\ ： 乘号前必须加 \ 进行转义才可以进行乘法运算
*   加法运算

*   val=`expr 2 + 2` （使用 linux 命令 expr 进行辅助运算）
*   val=$[2+2] （4 个空格不是必要的，不同于条件判断）
*   val=$((2+2))

**数字关系运算符**

关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。

下面假定变量 a 为 10，变量 b 为 20

*   -eq ：检测两个数是否相等，相等返回 true。 [$a -eq $b] 返回 false。
*   -ne： 检测两个数是否不相等，不相等返回 true。 [$a -ne $b] 返回 true。
*   -gt： 检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。 [$a -gt $b] 返回 false。
*   -lt ： 检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。 [$a -lt $b] 返回 true。
*   -ge： 检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true。 [$a -ge $b] 返回 false。
*   -le ： 检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。 [$a -le $b] 返回 true。  
    **字符串运算符**  
    下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 "abc"，变量 b 为 "efg"：
*   = ：检测两个字符串是否相等，相等返回 true。 [$a = $b] 返回 false。
*   != ：检测两个字符串是否相等，不相等返回 true。 [$a != $b] 返回 true。
*   -z ：检测字符串长度是否为 0，为 0 返回 true。 [-z $a] 返回 false。
*   -n ：检测字符串长度是否为 0，不为 0 返回 true。 [-n "$a"] 返回 true。
*   $ ：检测字符串是否为空，不为空返回 true。 [$a] 返回 true。  
    **布尔运算符**  
    下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：
*   ! ：非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true。 [! false] 返回 true。
*   -o ：或运算，有一个表达式为 true 则返回 true。 [$a -lt 20 -o $b -gt 100] 返回 true。
*   -a ：与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。 [$a -lt 20 -a $b -gt 100] 返回 false。

**逻辑运算符**

以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:

*   && ：逻辑的 AND [[$a -lt 100 && $b -gt 100]] 返回 false
*   || ：逻辑的 OR [[$a -lt 100 || $b -gt 100]] 返回 true

**文件运算符**

*   -b file ：检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。 [-b $file] 返回 false。
*   -c file ：检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。 [-c $file] 返回 false。
*   -d file ：检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。 [-d $file] 返回 false。
*   -f file ：检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true。 [-f $file] 返回 true。
*   -g file ：检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。 [-g $file] 返回 false。
*   -k file ：检测文件是否设置了粘着位 (Sticky Bit)，如果是，则返回 true。 [ -k $file ] 返回 false。
*   -p file ：检测文件是否是有名管道，如果是，则返回 true。 [-p $file] 返回 false。
*   -u file ：检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。 [-u $file] 返回 false。
*   -r file ：检测文件是否可读，如果是，则返回 true。 [-r $file] 返回 true。
*   -w file ：检测文件是否可写，如果是，则返回 true。 [-w $file] 返回 true。
*   -x file ：检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。 [-x $file] 返回 true。
*   -s file ：检测文件是否为空（文件大小是否大于 0），不为空返回 true。 [-s $file] 返回 true。
*   -e file ：检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。 [-e $file] 返回 true。

执行相关

**命令替换**

命令替换与变量替换差不多，都是用来重组命令行的，先完成引号里的命令行，然后将其结果替换出来，再重组成新的命令行。

执行命令：

1.  `ls /etc` ： 反引号 （所有的 unix 系统都支持）
2.  $(ls /etc) ： $+() （部分 unix 系统不支持）  
    多个嵌套使用时，从内向外执行 for file in \s /etc\ 或 for file in $(ls /etc) 循环中使用  
    `dirname \$0` 获取脚本文件所在的目录  
    path=$(cd `dirname $0`;pwd) ： 获取脚本当前所在目录，并且执行 cd 命令到达该目录，使用 pwd 获取路径并赋值到 path 变量

**算术运算**

1.  $[ ] : 加减乘除, 不必添加空格
2.  $(()) ：加减乘除等, 不必添加空格

**逻辑判断**

1.  [ ] ： 中括号旁边和运算符两边必须添加空格 （可以使用，不推荐）
2.  [[]]：中括号旁边和运算符两边必须添加空格 （字符串验证时，推荐使用）
3.  (()) ： 中括号旁边和运算符两边必须添加空格 （数字验证时，推荐使用）
4.  [[]] 和 (()) 分别是 [ ] 的针对数学比较表达式和字符串表达式的加强版。
5.  使用 [[...]] 条件判断结构，而不是 [ ... ]，能够防止脚本中的许多逻辑错误。比如，&&、||、<和> 操作符能够正常存在于[[ ]] 条件判断结构中，但是如果出现在 [ ] 结构中的话，会报错。比如可以直接使用 if [[ $a != 1 && $a != 2 ]], 如果不适用双括号, 则为 if [ $a -ne 1] && [ $a != 2 ]或者 if [ $a -ne 1 -a $a != 2 ]。  
    [[]] 中增加模式匹配特效；  
    (()) 不需要再将表达式里面的大小于符号转义，除了可以使用标准的数学运算符外，还增加了以下符号

![](/media/202205/2022-05-21_094045_785278.png)

输出

**echo**

仅用于字符串的输出，没有使用 printf 作为输出的移植性好，建议使用 printf

**printf**

printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n

*   格式：printf format-string [arguments...] 其中（format-string: 格式控制字符串、arguments: 参数列表）
*   案例：printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234
*   %s %c %d %f 都是格式替代符

*   d：Decimal 十进制整数 对应位置参数必须是十进制整数，否则报错!
*   s：String 字符串 对应位置参数必须是字符串或者字符型 否则报错
*   c：Char 字符 对应位置参数必须是字符串或者字符型 否则报错
*   f：Float 浮点 对应位置参数必须是数字型 否则报错

*   %-10s ： 指一个宽度为 10 个字符（- 表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在 10 个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。
*   %-4.2f ：指格式化为小数，宽度为 4 个字符，其中. 2 指保留 2 位小数。
*   转义符：

*   \a ：警告字符，通常为 ASCII 的 BEL 字符
*   \b ：后退
*   \c ：抑制（不显示）输出结果中任何结尾的换行字符（只在 %b 格式指示符控制下的参数字符串中有效），而且，任何留在参数里的字符、任何接下来的参数以及任何留在格式字符串中的字符，都被忽略
*   \f ：换页（formfeed）
*   \n ：换行
*   \r ：回车（Carriage return）
*   \t ：水平制表符
*   \v ：垂直制表符
*   \ ：一个字面上的反斜杠字符
*   \ddd ：表示 1 到 3 位数八进制值的字符。仅在格式字符串中有效
*   \0ddd ：表示 1 到 3 位的八进制值字符

流程控制

和 Java、PHP 等语言不一样，sh 的流程控制不可为空，即 if 或者 else 的大括号中无任何语句

**if else**

*   ifif condition then command1 command2 ... commandN fi
*   if elseif condition then command1 command2 ... commandN else command fi
*   if else-if elseif condition1 then command1 elif condition2 then command2 else commandN fi

**for**

for var in item1 item2 ... itemN do command1 command2 ... commandN done

**while**

*   while conditionwhile condition do command done
*   while 无限循环 while : do command done

**until**

until 循环执行一系列命令直至条件为 true 时停止。

until 循环与 while 循环在处理方式上刚好相反。

until condition do command done

**case**

Shell case 语句为多选择语句。可以用 case 语句匹配一个值与一个模式，如果匹配成功，执行相匹配的命令。

case 需要一个 esac（就是 case 反过来）作为结束标记，每个 case 分支用右圆括号，用两个分号表示 break，其中 “;;” 不是跳出循环，是不在去匹配下面的模式

case 语句格式如下：

case 值 in 模式 1) command1 command2 ... commandN ;; 模式 2） command1 command2 ... commandN ;; esac

**跳出循环**

1.  break ：跳出总循环
2.  continue：跳出当前循环，继续下一次循环

定义函数

可以带 function fun() 定义，也可以直接 fun() 定义, 不带任何参数。

*   **函数定义** [function] funname() { action; [return int;] }
*   **参数传递**

*   调用函数: fun_name 2 3 4
*   函数中使用：和 shell 取用函数相同 $n $# $* $? 或者加上 {}funWithParam(){ echo "第一个参数为 $1 !" echo "第二个参数为 $2 !" echo "第十个参数为 $10 !" echo "第十个参数为 ${10} !" echo "第十一个参数为 ${11} !" echo "参数总数有 $# 个!" echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"} funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73 echo $? \# 判断执行是否成功

*   **函数返回值**

*   return 字样可存在也可不存在
*   return 只能为 return [0-255]，此处的返回可作为函数执行的状态，通过 $? 获取的便是这个返回值
*   如果不加 return ， 则默认最后一条语句的执行状态所为函数执行状态的返回值，如果最后一条语句执行成功，则 $? 为 0，否则不为 0

*   **使用函数返回值** （Janusgraph 图数据库官方启动服务脚本片段）

*   return 返回的数字，只是作为函数执行状态的返回值，也就是接下来 $? 获取的值
*   对于类似于下面的 BIN=\abs_path`` 语句，获取的是函数体内所有的 echo、printf 输出 组合成的一个字符串 abs_path() { SOURCE="${BASH_SOURCE[0]}" while [ -h "$SOURCE" ]; do DIR="$( cd -P"$( dirname "$SOURCE" )"&& pwd )" SOURCE="$(readlink"$SOURCE")" [[ $SOURCE != /* ]] && SOURCE="$DIR/$SOURCE" done echo "test" echo "$( cd -P"$( dirname "$SOURCE" )"&& pwd )" **#** 此函数的两个 echo 输出会组合成一个字符串作为下述 BIN 的值 }

BIN=abs_path # BIN 赋值函数返回值，如果没有 return，则函数中所有的 echo、printf 输出组合成一个字符串传入 BIN

path=${BIN}/nodetool # 可直接使用

#### 1.输入输出重定向
2.  一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：
3.  * 标准输入文件 (stdin)：stdin 的文件描述符为 0，Unix 程序默认从 stdin 读取数据。
4.  * 标准输出文件 (stdout)：stdout 的文件描述符为 1，Unix 程序默认向 stdout 输出数据。
5.  * 标准错误文件 (stderr)：stderr 的文件描述符为 2，Unix 程序会向 stderr 流中写入错误信息。
6.  默认情况下，command > file 将 stdout 重定向到 file，command < file 将 stdin 重定向到 file。
7.  如果希望执行某个命令，但又不希望在屏幕上显示输出结果，那么可以将输出重定向到 /dev/null：
8.  ** 输入重定向 **
9.  1. bash.sh < file ： 将脚本的输入重定向到 file，由 file 提供参数
10.  ** 输出重定向 **
11.  1. bash.sh > file ： 将脚本的输出数据重定向到 file 中，覆盖数据
12.  2. bash.sh >> file ： 将脚本的输出数据重定向到 file 中，追加数据
13.  3. command >> file 2>&1 ： 将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file

#### 14. 读取外部输入
15.  命令：`read arg` （脚本读取外部输入并赋值到变量上）
16.  在 shell 脚本执行到上述命令时，停止脚本执行并等待外部输入，将外部输入赋值到 arg 变量上，继续执行脚本

#### 17.文件引用
18.  引用其他的文件之后，可以使用其变量、函数等等，相当于将引用的文件包含进了当前文件
19.  两种方式：
20.  1. **.** file_path\file_name
21.  2. **source** file_path\file_name

#### 22. 颜色标识
```shell
24.  printf "\033[32m SUCCESS: yay \033[0m\n";
25.  printf "\033[33m WARNING: hmm \033[0m\n";
26.  printf "\033[31m ERROR: fubar \033[0m\n";
```

长句换行

在 shell 中为避免一个语句过长，可以使用 “\” 进行换行

使用 “\” 换行，在脚本执行过程中还是当做一行一个语句执行，不同于 enter 直接换行

注意：\ 前添加一个空格 。 \ 后无空格直接换行。

shell 操作 mysql

下面案例为登录 mysql，并选择操作数据库，之后进行导入数据

/mysql/mysql/bin/mysql \ -h test_host -P 000 \ -u test_user -ptest_password \ -e"use test_database; source data_faile;" # -e 代表执行 sql 语句

-u 用户名

-p 用户密码

-h 服务器 ip 地址

-D 连接的数据库

-N 不输出列信息

-B 使用 tab 键 代替 分隔符

-e 执行的 SQL 语句

退出脚本命令：exit

在退出脚本时使用不同的错误码，这样可以根据错误码来判断发生了什么错误。

在绝大多数 shell 脚本中，exit 0 表示执行成功，exit 1 表示发生错误。

命令：set -e 或者 set +e

set -e 表示从当前位置开始，如果出现任何错误都将触发 exit。相反，set +e 表示不管出现任何错误继续执行脚本。

如果脚本是有状态的（每个后续步骤都依赖前一个步骤），那么请使用 set -e，在脚本出现错误时立即退出脚本。

shell 脚本调试

检查是否有语法错误 - n：

bash -n script_name.sh

使用下面的命令来执行并调试 Shell 脚本 - x：

bash -x script_name.sh

**调试 count_odd_number.sh 程序案例：**

```
1.  #!/usr/bin.env bash
2.  # 用于计算数组中奇数的和
3.  # @author liyangyang
4.  # @time 2019/09/17
5.  sum=0
6.  for num in 1 2 3 4;do
7.  re=${num}%2
8.  if ((${re} == 1 ));then
9.  sum=$[${sum}+${num}]
10.  fi
11.  done
12.  echo ${sum}

1.  首先检查有无语法错误：  
    bash -n count_odd_number.sh
2.  没有输出，说明没有错误，开始实际调试：  
    bash -x count_odd_number.sh
3.  调试结果如下：

1.  + sum=0
2.  + for num in 1 2 3 4
3.  + re=1%2
4.  + ((1%2 == 1))
5.  + sum=1
6.  + for num in 1 2 3 4
7.  + re=2%2
8.  + ((2%2 == 1))
9.  + for num in 1 2 3 4
10.  + re=3%2
11.  + ((3%2 == 1))
12.  + sum=4
13.  + for num in 1 2 3 4
14.  + re=4%2
15.  + ((4%2 == 1))
16.  + echo 4

1.  其中的输出显示了程序执行的每一步，通过观察程序执行的步骤是否满足预期从而达到调试的效果
    
    带有 + 表示的是 Shell 调试器的输出，不带 + 表示程序的输出。

案例：

这是 es（ElasticSearch）官方启动服务的脚本，看可不可以理解吧~

1.  #!/usr/bin/env bash
2.  # CONTROLLING STARTUP:
3.  # This script relies on a few environment variables to determine startup
4.  # behavior, those variables are:
5.  # ES_PATH_CONF -- Path to config directory
6.  # ES_JAVA_OPTS -- External Java Opts on top of the defaults set
7.  # Optionally, exact memory values can be set using the `ES_JAVA_OPTS`. Note that
8.  # the Xms and Xmx lines in the JVM options file must be commented out. Example
9.  # values are "512m", and "10g".
10.  # ES_JAVA_OPTS="-Xms8g -Xmx8g" ./bin/elasticsearch
11.  source "`dirname"$0"`"/elasticsearch-env
12.  parse_jvm_options() {
13.  if [-f "$1"]; then
14.  echo "`grep"^-""$1" | tr '\n' ''`"
15.  fi
16.  ES_JVM_OPTIONS="$ES_PATH_CONF"/jvm.options
17.  ES_JAVA_OPTS="`parse_jvm_options"$ES_JVM_OPTIONS"` $ES_JAVA_OPTS"
18.  # manual parsing to find out, if process should be detached
19.  if ! echo $* | grep -E '(^-d |-d$| -d |--daemonize$|--daemonize)' > /dev/null; then
20.  exec \
21.  "$JAVA" \
22.  $ES_JAVA_OPTS \
23.  -Des.path.home="$ES_HOME" \
24.  -Des.path.conf="$ES_PATH_CONF" \
25.  -cp "$ES_CLASSPATH" \
26.  org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch \
27.  "$@"
28.  else
29.  exec \
30.  "$JAVA" \
31.  $ES_JAVA_OPTS \
32.  -Des.path.home="$ES_HOME" \
33.  -Des.path.conf="$ES_PATH_CONF" \
34.  -cp "$ES_CLASSPATH" \
35.  org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch \
36.  "$@" \
37.  <&- &
38.  retval=$?
39.  pid=$!
40.  [$retval -eq 0] || exit $retval
41.  if [! -z "$ES_STARTUP_SLEEP_TIME"]; then
42.  sleep $ES_STARTUP_SLEEP_TIME
43.  fi
44.  if ! ps -p $pid > /dev/null ; then
45.  exit 1
46.  fi
47.  exit 0
48.  fi
49.  exit $?
```