（一）Shell编程概述
1.1 shell简述
Shell编程和JavaScript非常相似，Shell和JavaScript都是弱类型语言，同时也都是解释型语言。解释型语言需要解释器，JavaScript的解释器是浏览器，Shell脚本的解释器时bash，是一个shell、一个命令行用户接口。
1.2 bash简述
bash在执行或者解释脚本的时候，此bash非彼bash。用户登录进来的时候就用一个bash。通过敲一个命令来解释脚本的时候，是在当前bash中打开一个新的bash，这两个bash是父子关系。其实在空行敲回车也是从当前bash打开新的bash。
在命令行中输入$ps -aux |grep bash可以看见当前只有一个bash。这个bash就是系统和用户进行交互的一个用户接口。
在命令行中输入命令bash回车。这就是打开了一个新的bash。再次输入ps -aux |grep bash可以看见当前有两个bash。因为敲一个命令就是一个程序的入口，这个命令就被启动，这个程序就是bash。这两个bash就是父子关系。这种有层次结构的bash可以使用exit退出。
（二）变量
2.1 变量的类型
shell脚本的变量实际上也是bash的变量，共有四种类型：环境变量、本地变量（或称局部变量，但略有差别）、位置变量、特殊变量。环境变量，作用在当前bash和所有子bash，与本地变量的区别在于作用域不同；本地变量（局部变量，当前代码段），作用在当前bash，所有子bash都不能用；位置变量和特殊变量，是bash内置的用来保存某些特殊数据的变量，也不存在作用域的问题（也叫系统变量）。
2.2 环境变量
环境变量，$export 变量名=值，其作用域为当前的shell和其子shell。
注意：脚本在执行时都会启动一个子shell进程，命令行中启动的脚本会继承当前shell环境变量；系统自动启动脚本（非命令行启动），则需要自我定义环境变量。
2.3 本地变量（局部变量）
本地变量是只属于某一个bash的变量。例如，$var_name=值，其作用域是整个bash进程。
局部变量类似，例如$local var_name =值，其作用域为当前代码段。
2.4 位置变量
位置变量是指用于脚本执行的参数，$1表示第一个参数，以此类推$1,$2…。
2.5 特殊变量
特殊变量是每一个bash进程中特有的一些变量，无需声明。总共就几个，$?和$#j较为常用。
2.5.1 $?
$? 表示上一个命令的执行状态返回值。事实上，任何一个程序执行的结果只有两类，即程序有两类返回值：
第一类是命令的执行结果。例如输入$ls显示的目录下的所有目录和文件就是执行结果，再如输入$id -u root看见的0就是执行结果。
第二类是命令的执行状态。任何命令的执行状态都被$?这个变量存储起来。$?： 0表示正确，1-255表示错误。例如使用$echo “$?”查看上一个命令的执行状态，打印上一个命令的执行状态0表示正确，非0表示错误。注意不能查看上上个命令的执行状态，因为被覆盖了。
2.5.2 $#
$# 表示传递到脚本的参数个数。
2.5.3 $*
$* 表示传递到脚本的参数，与位置变量不同，此选项参数可超过9个。
2.5.4 $$
$$ 表示脚本运行时当前进程的ID号，常用作临时变量的后缀。
2.5.5 $!
$! 表示后台运行的（&）最后一个进程的ID号。
2.5.6 $@
$@ 与$#相同，使用时加引号，并在引号中返回参数个数。
2.5.7 $-
$- 表示上一个命令的最后一个参数。
2.6 变量的声明、撤销、查看与引用
2.6.1 声明变量
环境变量的声明必须加export；本地变量和局部变量的声明不需写export，直接写变量名后面接值即可。
2.6.2 撤销变量
使用unset 变量名，撤销变量。
2.6.3 查看变量
查看shell中变量：set
查看shell中的环境变量：printenv或env
2.6.4 引用变量
a) 引用变量
引用变量格式为：${变量名}，一般可以省略{}。只有特殊情况下不能省略，具体效果见下图：
b) 单引号：强引用
单引号：强引用，不作变量替换，引用字符串常量（单引号的内容都是字符串）。
c) 双引号：弱引用
双引号：弱引用，做变量替换。
d) 反引号：命令替换
反引号：``命令替换。当字符串表示一个命令，需要执行时，则要用反引号。
（三）输出重定向
3.1命令执行结果保存在一个文件中
3.1.1 >覆盖重定向
$ls >/path/file。不会重定向错误结果
3.1.2 >> 追加重定向
$cat file1 file2 >> file3 //将file1和file2的文件内容追加重定向到file3后面。
3.1.3 2> 错误覆盖重定向
程序执行出错的结果放到文件中。
3.1.4 2>>错误追加重定向
程序执行出错的结果放到文件中。
3.1.5 &> 全部覆盖重定向
无论命令执行对错，都会覆盖重定向到文件。
3.1.6 &>> 全部追加重定向
无论命令执行对错，都会追加重定向到文件。
3.2命令执行结果直接丢弃
/dev/null文件，dev是设备，null是一个设备文件，称之为数据黑洞，所有数据放到这里都无法恢复。
$ls >> /dev/null
（四） 脚本
通过组织命令及变量来完成具有某种业务逻辑的功能称之为脚本。
4.1 简单脚本案例
4.1.1 案例一（添加用户）
a) 业务描述
添加6个用户，每个用户的密码同用户名，不显示添加密码的信息，并给显示添加用户成功信息。
b) 编写脚本
首先，创建脚本。
mkdir /opt/shell cd /opt/shell vim test1.sh
其次，编写脚本主体。
#!/bin/bash#脚本的第一行一定是这个脚本的声明，这里声明的是脚本的解释器。 # 用户可以有参数传过来，也可以直接定义一个变量。 U=’user1’ #声明变量，本地变量的声明直接变量名=值，无需export。这里选择单引号，因为user1是个字 符串，只需强引就行，双引号也行。 useradd $U #引用变量 #设置密码和用户名相同，但是设置完之后不显示passwd的执行结果。但是这个passwd会在控制台出现信息 ，所以需要使用管道传入数据，并且重定向。 echo "$U" | passwd --stdin $U &>/dev/null#前一个命令的输出传给后一个命令的输入。 echo "success." #打印成功信息。
以上是添加1个给定名称的用户，可以稍作修改，变为参数传入的方式动态添加用户：
cp test1.sh test2.shvim test2.sh
#!/bin/bash # useradd $1 #这里是使用传递参数的方式，1代表1个参数，实际上$1是特殊变量$*的特例 echo "$1" | passwd --stdin $1 &>/dev/null echo "Add user $1 success."
c) 执行脚本
这个两个脚本当前没有执行权限。有两种方法使该脚本有执行权限：一是添加执行权限；二是，使用命令sh /path/脚本名（sh是一个执行脚本的命令）。
脚本1的执行：
$sh test1.sh
脚本2的执行：
$sh test2.sh username
查看是否添加成功：
$cat /etc/passwd
d) 查看脚本执行程度
$bash -x /opt/shell/test2.sh
4.1.2 案例二（删除用户）
a) 业务描述
写一个脚本，完成以下任务：第一，使用一个变量保存一个用户名；第二，删除此变量中的用户，且一并删除其家目录；第三，显示“用户删除成功”信息。
b) 编写脚本
首先，创建脚本。
vim /opt/shell/test3.sh其次，编写脚本主体。
#!/bin/bash U=$*#使用一个变量存储用户名 userdel $*#删除这个用户 rm -rf /home/$*#删除该用户的家目录 echo "delete user and $*home success." #打印成功信息
c) 执行脚本
sh test3.sh username #注意一定要有参数（要删除的用户），不然会删除整个/home目录 cat /etc/passwd#查看用户是否删除成功。 ls /home #查看用户的家目录是否删除成功
4.2 条件判断
条件判断是布尔类型，而shell是弱类型的语言，也即没有类型，所以表达式只有真或假。
4.2.1 条件表达式
条件表达式有两种形式：一是[ expression ]，注意中括号和表达式之间一定要加空格隔开；二是，test expression，test+空格+表达式。
4.2.2 整数的比较
=：-eq 等于
!=：-ne 不等于
>：-gt 大于
<：-lt 小于
>=：-ge 大于或等于
<=：-le 小于或等于
4.2.3 逻辑运算
a) 命令的逻辑关系
在linux中，命令执行状态：0为真，其他为假。
b) 逻辑与或非
可以使用离散数学的逻辑与或非来进行逻辑判断。
逻辑与：&&。当第一个条件为假时，第二条件不用再判断，最终结果已经有；当第一个条件为真时，第二条件必须得判断。
逻辑或：||。
逻辑非：！。
c) 案例（命令逻辑关系的条件判断）
业务描述：添加用户前先判断是否存在，如果存在就打印该用户已存在，并且退出。
编写脚本：
vim /opt/shell/test4.sh#!/bin/bash # id $1 &>/dev/null && echo "User $1 exist" && exit 3 #使用命令的执行状态作为逻辑判断。id $1如果用户$1存在，则为0（真），需要继续判断后面的，所以执行echo，并且退出脚本，不再 创建该用户。退出，3是非0，当前脚本执行不成功。
#上一行可以使用逻辑或的代替，见下两行
#!id $1 &>/dev/null || echo "User $1 exist" #如果用户存在id $1则为0，前面加了!就是非0，就为假。前面为假，对于逻辑或来说需要继续判断后面的，所以执行echo 打印用户存在。
#id $1 &>/dev/null && exit 3 #用户存在就退出 useradd $1#添加用户 id $1 &>/dev/null && echo "$1" | passwd --stdin $1 &>/dev/null #如果用户创建成功了>，就执行后面的echo passwd添加密码。 echo "Add user $1 success."
执行脚本：
sh test4.sh user1
4.2.4 if条件判断
a) 语法结构
if条件表达式的语法结构为：
if [ 条件 ]; then语句 elif [ 条件 ]; then语句 else语句 fi
b) if的逻辑与或
-a ：并且
-o ：或者
例如：
if [ $# -gt 1 -a $# -lt 3 -o $# -eq 2 ] ; then
如果，上一个命令传入的参数个数大于1，并且小于3，或者等于2。&&是离散数学中的逻辑与，-a是一个逻辑运算符，并且的意思，不同于&&。
c) 案例（if语句）
业务描述：给定一个用户，如果他的UID为0则显示为管理员，否则显示其他普通用户。
编写脚本：
vim /opt/shell/test5.sh#!/bin/bash USER_ID=`id -u $1`&> /dev/null || exit 3#注意这里需要用反引号，这里也不能将变量名取为UID，会和环境变量冲突，这样声明的变量是只读的。 if [ $USER_ID -eq 0 ] ; then echo "admin." else echo "other." fi
执行脚本：
sh test5.sh root
4.3 算术运算符
4.3.1 算术运算符的类型
a) let 算术运算表达式
let C=$A + $B
b) $[算术表达式]
C = $[$A+$B]
c) $((算术表达式))
C=$(($A+$B))
d) expr 算术表达式
注意：表达式中各操作数及运算符之间要有空格。而且要使用命令引用。
C=`expr $A + $B`4.3.2 案例（算术运算符的使用）
a) 业务描述
给定一个用户，获取其密码警告期限，然后判断用户密码使用期限是否已经小于警告期限，如果小于，则是显示“WARN”，否则显示密码还有多少天到期。
密码警告期限：距离警告的天数；密码使用期限：密码有效期减去使用的时间。
b) 编写脚本
首先，需要知道：
$date +%s 可以获得今天的秒数
$cat /etc/shadow 可以获得密码使用时间。
cat /etc/shadow | grep root
观察上图，这一行数据是以冒号隔开的。其中的17021是指，创建密码的那天距离1970年1月1日的天数；0表示密码有效期最短0天；99999表示密码最多99999天有效；7表示有效期还剩7天时警告。
然后，编辑脚本如下：
vim /opt/shell/test6.sh#!/bin/bash # UN=$1#根据传入的数据作为变量UN的值 C_D=`grep "^$UN" /etc/shadow | awk -F: '{print $3}' ` #grep "^$UN" /etc/shadow是从shadow中找到到以$UN这个用户名开头的，print $3是密码的创建时间，这里使用-F来指定:分隔符。加反引号是一个命令。 M_D=`grep "^$UN" /etc/shadow | awk -F: '{print $5}' ` #'{print $5}'是找到最长有效期 W_D=`grep "^$UN" /etc/shadow | awk -F: '{print $6}'` #'{print $6}'是警告时间 NOW_D=$[`date +%s`/86400] #`date +%s`获得当前系统时间（秒），使用数学运算符[]相当于数>学的括号，除以一天的秒数 U_D=$[$NOW_D-$C_D] #算出了使用的天数 L_D=$[$M_D-$U_D] #算出剩余的天数 if [ $L_D -le $W_D ];then#判断注意空格，剩余时间小于等于警告时间输出warn. echo "warn." else echo "left day is $L_D"#其他情况输出剩余天数 fi
c) 执行脚本
sh test6.sh root
4.4 文件与字符串测试
4.4.1文件与字符串测试语法
a) 文件测试
文件测试需要中括号 [ ]
-e FILE：测试文件是否存在
-f FILE：测试文件是否为普通文件
-d FILE：测试文件是否为目录
-r 当前用户有没有读的权限
-w 当前用户有没有写的权限
-x 当前用户有没有执行的权限
b) 字符串测试
== 等号两端需要空格
!=
-n string : 判断字符串是否为空
-s string : 判断字符串是否不空
4.4.2 案例（文件与字符串测试）
a) 业务描述
指定一个用户名，判断此用户的用户名和它的基本组，组名是否相同。
b) 编写脚本
vim /opt/shell/test7.sh#!/bin/bash # if !id $1 &>/dev/null ; then echo"No such user." exit 12 fi if [ $1 == `id -n -g $1` ] ;then #`id -n -g $1`是指输入的用户的组的名称（-g是组id） echo"相同" else echo"不相同" fi
c) 执行脚本
sh test7.sh root
4.5 循环语句
4.5.1 for循环
a) for循环的语法结构
for 变量 in 列表; do语句 done
b) for循环中的列表
for循环中的列表尤为重要，列表可以是以空格隔开的一组数，可以理解为数组；也可以动态生成列表。
静态数组列表
以下是个静态列表的实例：
for I in 1 2 3 4 5 ; do语句 done
动态生成列表
动态生成列表有三种方式，分别为：
第一，{1..100}。中间两个点，1-10可以成{1..10}
第二，seq [起始数] [跨度数] 结束数。seq相当于oracle中sequence，递增的序列，[起始数]带有中括号意为可以不给，默认为1；[跨度数]带有中括号也可以不给，默认值为1；结束数必须给，不然会造成死循环。
第三，ls /PATH/ 文件列表。这个实际上是通过for循环递归目录下的文件。
c) for循环案例一
业务描述：
将那些可以登录的用户查询出来，并且将用户的帐号信息提取出来，后放入/tmp/test.txt文件中，并在行首给定行号。
编写脚本：
vim /opt/shell/test8.sh#!/bin/bash # J=1count=`wc -l /etc/passwd | cut -d' ' -f1` #wc -l /etc/passwd可以获得passwd文件的行数；cut -d' ' -f1中-d是指定切割符，-f1是取第一个。 #count=`wc -l /etc/passwd | awk -F " " '{print $1}'` #也可以使用awk for I in `seq $count`;do#这里使用seq生成列表，以1开始，跨度为1，到$count结束。 u_shell=`head -$I /etc/passwd | tail -1 | cut -d: -f7` #head取前I行，然后管道到tail -1拿到最后一行，实际上就是第I行，然后管道到cut按:切割，取第七个（shell）。 u_n=`head -$I /etc/passwd | tail -1 | cut -d: -f1` #取用户 if [ $u_shell == '/bin/bash' ];then #判断字符串是否相等，相等表示可以登录。可以登录>就将/tmp/users.txt echo "$J $u_n " >> /tmp/users.txt #输出时加上编号，这里不能使用I，因为I是行号，业务要求是新的序号，需要连续的。 J=$[$J+1] #相当于J++ fi done
执行脚本：
sh test8.sh root
d) for循环案例二
业务描述：
计算100以内所有能被3整除的整数的和。
编写脚本：
vim test9.sh#!/bin/bash # sum=0 for I in {1..100};doS=$[$I%3] #对3取模（求余数） if [ $S -eq 0 ];then #数字比较只能用-eq，不能使用等号 sum=$[$sum+$I] fi done echo "$sum"
执行脚本：
sh test9.sh
e) for循环案例三
业务描述：
传给脚本一个参数：目录，输出该目录中文件最大的，文件名和文件大小。
编写脚本：
vim test10.sh
#!/bin/bash # #首先判断参数是否正确 if [ -f $1 ];then #-f 判断传过来的目录是否是文件 echo "Arg is error."exit 2 fi if [ -d $1 ];then #-d 是判断$1是目录 c=`du -a $1 | sort -nr | wc -l` #du -a $1是列出$1目录下的所有文件和目录； sort -nr是按数值降序排列； wc -l获取行数。但是这样把目录页选出来了 for I in `seq $c`;dof_size=`du -a $1 | sort -nr | head -$I | tail -1 | awk '{print $1}'` #取到第I行，拿到文件大小 f_path=`du -a $1 | sort -nr | head -$I | tail -1 | awk '{print $2}'` #取到第I行，拿到文件路径 if [ -f $f_path ];then#判$f_path是否是文件，是文件就直接输出，并退出循环 echo -e "the biggest file is $f_path $f_size"break fi done fi
执行脚本：
sh test10.sh /path/
4.5.2 while循环
a) 格式一
while 条件;do语句 [break] done
b) 格式二（死循环）
while true do语句 done
c) 格式三（死循环）
while : do语句 done
d) 格式四（死循环）
while [ 1] do语句 done
e) 格式五（死循环）
while [ 0] do语句 done
f) while循环案例
业务描述：
使用echo输出10个随机数。
编写脚本：
vim /opt/shell/test11.sh#!/bin/bash # I=1 while [ $I -le 10 ] ; do echo -n "$RANDOM"I=$[$I+1] done
执行脚本：
sh test11.sh