Shell学习笔记（二）：入门知识和实战篇

变量的数值计算常见命令

(())、let、expr、bc、$[]，这里只介绍(())和expr

(())用法：

如果要执行简单的整数运算，只需将特定的算术表达式用"$(("和"))"括起来即可。shell的算术运算符合常置于"$(("......"))"的语法中。这一语法如同双引号功能，除了内嵌双引号无需转义。

提示：

1、上面涉及到的参数变量必须为整数，不能是小数（浮点数）或者字符串。后面的bc命令可以进行浮点数运算，但一般较少用到，

2、echo $((a++))和echo $((a--))表示先输出a自身的值，然后在进行++ --的运算，echo $((a++))和echo $((--a))表示先进行++ --的运算，再输出a自身的值

• 记忆方法：变量在前，先输出变量值，变量在后，就是先算后输出变量的值。

一个小计算器：

expr

expr命令既可以用于整数运算，也可以用于相关字符串长度，匹配等的运算处理

例1：（普通运算）

[root@pan shell]# expr 2 + 2
4
[root@pan shell]# expr 2 - 2    
0
[root@pan shell]# expr 2 * 2
expr: syntax error
[root@pan shell]# expr 2 \* 2
4
[root@pan shell]# expr 2 / 2
1
[root@pan shell]# i=5
[root@pan shell]# i=expr $i + 6
[root@pan shell]# echo $i
11

提示：

1、运算符及用于计算的数字左右都至少有一个空格，否则会报错

2、使用乘号时，必须用反斜线屏蔽其特定含义，因为shell可能会误解星号的含义。

例2：（判断字符串是否为整数）

[root@pan shell]# i=5
[root@pan shell]# expr $i + 6 &>/dev/null   #把i和整数相加，&>/dev/null表示不保留任何输出
[root@pan shell]# echo $?      #输出返回值
0    #返回为0，则证明i的值为整数
[root@pan shell]# i=oldboy   #此时赋值一个字符串给i
[root@pan shell]# expr $i + 6 &>/dev/null     #同样把i和整数相加，不保留任何输出
[root@pan shell]# echo $?     #输出返回值
2   #返回为非0，则证明i的值不是整数

例3：（判断文件扩展名）

[root@pan shell]# expr "web.sh" : ".*\.sh" && echo 1||echo 0
6
1
[root@pan shell]# expr "web.f" : ".*\.sh" && echo 1||echo 0
0
0

例4：（判断变量是否为整数）

代码：

运行过程：

例5：（判断字符串长度）

[root@pan shell]# chars=seq -s " " 100
[root@pan shell]# echo ${#chars}
291
[root@pan shell]# echo $(expr length "$chars")
291

Shell变量输入

shell变量除了可以直接赋值或脚本传参外，还可以使用read命令从标准输入获得。

【语法格式】

read [参数] [变量名]

【常用参数】

- p prompt：设置提示信息
- t  timeout 设置输入等待的时间，单位默认为秒

例1：

例2：

常用的文件测试操作符

文件测试表达式的用法

特别说明：这些操作符号对于[[ ]]、[ ]、test几乎是通用的，更多操作符请man test

文件测试表达式举例

1）测试文件类型

范例：

[root@xwq ~]# mkdir test   #创建test文件夹
[root@xwq ~]# touch test.txt   #创建test.txt文件
[root@xwq ~]# [ -f test ] && echo 1 || echo 0   #测试test是否为普通文件。
0   #输出为0，证明test非普通文件，因为前面创建的是test目录，因此输出0，下面的结果也是如此。
[root@xwq ~]# [ -f test.txt ] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [ -d test ] && echo 1 || echo 0
1

2）测试文件属性

范例：

[root@xwq ~]# ll test.txt
-rw-r--r--  1 root root  0 Jun  9 20:15 test.txt  文件的默认权限是644
[root@xwq ~]# [ -r test.txt ] && echo 1 || echo 0    #测试是否可读
1    #返回结果为1，文件可读
[root@xwq ~]# [ -w test.txt ] && echo 1 || echo 0  #测试文件是否可写
1    #返回结果为1，文件可写
[root@xwq ~]# [ -x test.txt ] && echo 1 || echo 0  #测试文件是否可执行
0   #返回结果为0，文件不可执行
[root@xwq ~]# chmod 001 test.txt   修改test.txt权限位为001
[root@xwq ~]# ll test.txt
---------x 1 root root 0 Jun  9 20:15 test.txt
[root@xwq ~]# [ -w test.txt ] && echo 1 || echo 0
1    #用户权限为没有w，返回结果还是为1？
[root@xwq ~]# echo "echo test" > test.txt   #测试是否可写
[root@xwq ~]# [ -r test.txt ] && echo 1 || echo 0
1   用户权限为没有r，返回结果还是为1?
[root@xwq ~]# cat test.txt
echo test   #确实可读
[root@xwq ~]# ./test.txt
test

提示：测试文件的读、写、执行等属性，不光是根据文件的=属性rwx的标识来判断，还要看当前执行测试的用户是否可以按照对应的权限操作该文件。

3）测试shell变量实例

首先我们先定义file1和file2两个变量，并赋予这两个变量对应的系统文件路径及文件名的值

[root@xwq ~]# file1=/etc/services;file2=/etc/rc.local   #分号隔开两个命令
[root@xwq ~]# echo $file1 $file2
/etc/services /etc/rc.local

测试：

[root@xwq ~]# [ -f "$file1" ] && echo 1 || echo 0   #文件存在且为普通文件，所以为真（1）
1
[root@xwq ~]# [ -d "$file1" ] && echo 1 || echo 0  #是文件而不是目录，所以为假（0）
0
[root@xwq ~]# [ -s "$file1" ] && echo 1 || echo 0  #文件存在且大小不为0，所以为真（1）
1  
[root@xwq ~]# [ -e "$file1" ] && echo 1 || echo 0  #文件存在，所以为真（1）
1

测试时变量的特殊写法及问题

用[ ]测试变量时，如果被测试的变量不加双引号，那么测试结果可能会是不正确的，

例：

[root@xwq ~]# echo $test   #这是一个不存在的变量

[root@xwq ~]# [ -f $test ] && echo 1 || echo 0   #不加引号测试变量。
1   #明明$test变量不存在内容还返回1，逻辑就不对了
[root@xwq ~]# [ -f "$test" ] && echo 1 || echo 0  #加双引号测试
0   #加了双引号就返回0，逻辑就对了

如果是文件实体路径，那么加引号和不加的结果是一样的：

[root@xwq ~]# [ -f "/etc/services" ] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [ -f /etc/services ] && echo 1 || echo 0
1

4）写出高效的测试文件

在做测试判断的时候，不一定要按照“前面的操作成功了如何，否则就如何“ 的方法来进行。直接做部分判断，有时看起来更简洁;

例：

[root@xwq ~]# [ -x test.txt ] && echo 1
1  #如果test.txt可执行，则输出1，如果不可执行则不作任何输出
[root@xwq ~]# [ -f /etc ] || echo 0
0  #如果/etc是文件这一点不成立，则输出0；如果成立则不作任何输出

字符串测试操作符

字符串测试操作符的作用包括：比较两个字符串是否相同、测试字符串的长度是否为零、字符串是否为null等。

特别注意：

1、以上表格中的字符串测试操作符号务必要用""引起来

2、比较符号两端有空格。

字符串测试操作符提示：

1）-n比较字符串长度是否不为零，如果不为零则为真，如：[ -n "$myvar" ]

2）-z比较字符串长度是否等于零，如果等于零则为真，如：[ -z "$myvar" ]

例1：

[root@xwq ~]# [ -n "abc" ] && echo 1 || echo 0   #如果字符串长度不为0，则输出1，否则输出0
1
[root@xwq ~]# test -n "abc" && echo 1 || echo 0   #test的用法同上述[ ]的用法
1
[root@xwq ~]# test -n "" && echo 1 || echo 0
0
[root@xwq ~]# var="yjscloud"     #给变量var赋值yjscloud字符串
[root@xwq ~]# [ -n "$var" ] && echo 1 || echo 0    #如果字符串长度不为0，则输出1，否则输出0
1
[root@xwq ~]# [ -n $var ] && echo 1 || echo 0   #去掉双引号在这里看起来也对，不过加上会更好
1
[root@xwq ~]# var="xwqcloud"
[root@xwq ~]# [ -z "$var" ] && echo 1 || echo 0    #使用-z，变量长度为0则为真
0
[root@xwq ~]# [ "abc" = "abc" ] && echo 1 || echo 0   #注意"="两端要有空格
1
[root@xwq ~]# [ "abc" = "abb" ] && echo 1 || echo 0
0
[root@xwq ~]# [ "$var" = "xwqcloud" ] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [ "$var" == "xwqcloud" ] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [ "$var" != "xwqcloud" ] && echo 1 || echo 0
0

例2：

等号两端没有空格带来的问题

[root@xwq ~]# [ "abc"="1" ] && echo 1 || echo 0  #若等号两端不带空格，则会出现明显的逻辑错误
1
[root@xwq ~]# [ "abc" = "1" ] && echo 1 || echo 0   #带空格的就是准确的
0 

结论：字符串比较时若等号两端没有空格，则会导致判断出现逻辑错误，即使语法没有问题，但是结果依然可能不对。

例3：

字符串不加引号可能带来的问题

[root@xwq ~]# var=""  #将变量内容为空
[root@xwq ~]# [ -n "$var" ] && echo 1 || echo 0   #有双引号
0   #返回0，-n不为空为真，因为变量内容为空，因此输出0是对的
[root@xwq ~]# [ -n $var ] && echo 1 || echo 0   #去掉双引号
1   #同样的表达式有没有双引号的结果截然相反，可见双引号的重要性
[root@xwq ~]# [ -z "$var" ] && echo 1 || echo 0  #如果字符串长度为0，则输出1，否则输出0
1

• 强调字符串比较一定要加双引号

整数二元比较操作符

例1：

二元数字在[]中使用"<"、">"非标准符合的比较

[root@xwq ~]# [ 2 > 1 ] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [ 2 < 1 ] && echo 1 || echo 0
1  #这里逻辑不对，条件不成立，应该返回0，可见，"<"操作符在[]中使用会出现问题
[root@xwq ~]# [ 2 \< 1 ] && echo 1 || echo 0
0   #转义后这里是正确的
[root@xwq ~]# [ 2 = 1 ] && echo 1 || echo 0  #返回结果正确
0
[root@xwq ~]# [ 2 = 2 ] && echo 1 || echo 0   #返回结果正确
1
[root@xwq ~]# [ 2 != 2 ] && echo 1 || echo 0  #返回结果正确
0

例2：

二元数字在[]中使用-gt、-le类符合比较

[root@xwq ~]# [ 2 -gt 1 ] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [ 2 -ge 1 ] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [ 2 -lt 1 ] && echo 1 || echo 0
0
[root@xwq ~]# [ 2 -le 1 ] && echo 1 || echo 0
0

例3：

二元数字配合不同种类的操作符在[[]]中的比较

[root@xwq ~]# [[ 5 > 6 ]] && echo 1 || echo 0
0
[root@xwq ~]# [[ 5 < 6 ]] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [[ 5 != 6 ]] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [[ 5 = 6 ]] && echo 1 || echo 0
0
[root@xwq ~]# [[ 5 -gt 6 ]] && echo 1 || echo 0
0
[root@xwq ~]# [[ 5 -lt 6 ]] && echo 1 || echo 0
1

例4：

二元数字在(())中的比较

[root@xwq ~]# (( 3>2 )) && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# (( 3<2 )) && echo 1 || echo 0
0
[root@xwq ~]# (( 3==2 )) && echo 1 || echo 0
0

小结：

1、整数加双引号的比较是对的

2、[[]]中用类似-eq等的写法是对的，[[]]中类似>、<的写法也可能不对，有可能会只比较第一位，逻辑结果不对

3、[]中类似>、<的写法在语法上虽然可能没错，但逻辑结果不对，可以使用=、!=正确比较

4、(())中不能使用类似-eq等的写法，可以使用类似>、<的写法

提示 ：系统脚本较为常用的组合是[]加-eq、-gt等组合，这也是推荐的用法

逻辑连接符

提示：

！中文意思是反：与一个逻辑值相反的逻辑值

-a中文意思是与(and &&)：两个逻辑值都是为“真”，返回值才是“真”，反之为“假”

-o中文意思是或(or ||)：两个逻辑值只要有一个为“真”，返回值就为“真”

例1：

[root@xwq ~]# [ -f /etc/hosts -a -f /etc/services ] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [[ -f /etc/hosts && -f /etc/services ]] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# [ 5 -eq 6 -o 5 -gt 3 ] && echo 1 || echo 0
1
[root@xwq ~]# ((5==6||5>3)) && echo 1 || echo 0
1

小结：逻辑操作符使用总结

[]中用-a,-o,!

[[]]中用&&，||，！

test用法和[]相同

多个[]之间以及多个[[]]之间，或者任意混合中间逻辑操作符都是&&或||

注意[]、[[]]的两端及比较符号两端必须有空格，但是对于(())就不需要

逻辑操作符实战案例

1、开发shell脚本分别实现以定义变量，脚本传参以及read读入的方式比较2个整数大小。用条件表达式(禁止if)进行判断并以屏幕输出的方式提醒用户比较结果。注意：一共开发2个脚本，在用脚本传参和read读入的方式实现时，需要对变量是否为数字及传参个数是否正确给予提示。

方法一：

方法二：

2、要求：

1）当用户输入1时，输出”start installing lamp.“然后执行/server/scripts/lamp.sh，脚本内容输出”lamp is installed“后退出脚本

2）当用户输入2时，输出”start installing lnmp“然后执行/server/scripts/lnmp.sh，脚本输出内容”lamp is installed“后退出脚本

3）当输入3时，退出当前菜单脚本；

4）当输入任何其他字符，给出提示”input error“后退出脚本。

5）要对执行的脚本进行相关条件判读，例如：脚本是否存在，是否可执行等。

解答：

[root@xwq]# mkdir -p /server/scripts/
[root@xwq]# cd /server/scripts/
[root@xwq scripts]# echo "echo lnmp is installed" > lnmp.sh
[root@xwq scripts]# echo "echo lamp is installed" > lamp.sh
[root@xwq scripts]# chmod +x lnmp.sh lamp.sh

脚本内容：

if条件语句

if条件语句语法说明

• 单分支结构

语法：

if [条件]
  then
      指令
fi

或

if [条件];then
    指令
fi

提示：分号相当于命令换行，上面两种语法等同。

特殊写法：if [ -f "$file1" ];then echo 1;fi 相当于:[ -f "$file1" ]&&echo 1

• 双分支结构

语法：

if [条件]
   then
      指令集
else
      指令集
fi

特殊写法：if [ -f "$file1" ];then echo 1;else echo 0;fi相当于:[ -f "$file1" ]&&echo 1||echo 0

• 多分支结构

语法：

if 条件
   then
      指令
elif
   then
      指令
else

举例

1、开发shell脚本判断系统剩余内存的大小，如果低于100M就邮件报警给管理员，并且加入系统定时任务每分钟执行一次检查。（重视解决问题的过程）

第一步：获取内存大小

free -m | grep Mem | awk '{print $NF}'

第二步：配置邮件

echo set from=[your qq email] smtp=smtp.qq.com smtp-auth-user=[your qq number] smtp-auth-password=[your email password].smtp-auth=login > /etc/mail.rc

第三部：定时任务

###3 s
*/3 * * * * /bin/sh /server/scripts/4.sh &>/dev/null

完整脚本：

2、双多分支if条件句举例

1）用if双分支实现对nginx或mysql服务是否正常判断，使用进程数、端口、url的方式判断，如果进程没起，把进程启动

思考：

a、监控web服务是否正常，不低于5种思路

b、监控db服务是否正常，不低于5种思路

方法：web和db共同方法

（1）端口

• 本地：netstat/ss/lsof
• 远程：telnet/nmap/nc

（2）进程（本地）

（3）wget/curl(http方式，判断根据返回值或者返回内容)

（4）header（http）,http方式，根据状态码判断

（5）数据库特有，通过mysql客户端连接判断，根据返回值或者内容。

以web为例：

以mysql为例:

扩展-1

此处扩展判断字符串是否为数字的多种方法

法一：sed加正则表达式

命令行传参：

组合语法判断1：

[ -n "echo $num|sed 's/[0-9]//g'" -a -n "echo $2|sed 's/[0-9]//g'" ]&&echo "两个参数都必须为数字" && exit 1

组合语法判断2：

[ -n "echo $num|sed 's/[0-9]//g'" -a -n "echo $2|sed 's/[0-9]//g'" ]&&{
echo "两个参数都必须为数字" 
exit 1
}

单个判断语法：

[ -n "echo $1|sed 's/[0-9]//g'" ]&&echo "第一个参数都必须为数字" && exit 1
[ -n "echo $2|sed 's/[0-9]//g'" ]&&echo "第二个参数都必须为数字" && exit 1

法二：变量的子字符串替换加正则表达式

[root@pan ~]# num=yjscloud123
[root@pan ~]# [ -z "echo "${num//[0-9]/}"" ]&& echo 1||echo 0
0
[root@pan ~]# num=123yjscloud123
[root@pan ~]# [ -z "echo "${num//[0-9]/}"" ]&& echo 1||echo 0
0    #这个结果说明前面的结果不为0，即有非数字字符
[root@pan ~]# num=123
[root@pan ~]# [ -z "echo "${num//[0-9]/}"" ]&& echo 1||echo 0
1     #这个结果说明前面的结果去掉数字后为0，即没有非数字字符

法三：变量的子串替换加正则表达式

思路：如果num长度不为0，并把num中的非数字部分删除，然后看结果是不是等于num本身，如果两者都成立就是数字。

[root@pan ~]# [ -n "$num" -a "$num"="${num//[^0-9]/}" ]&& echo "it is num"
it is num

法四：expr计算判断

expr $1 + 0 >/dev/null 2>&1
[ $? -eq 0 ] && echo int

扩展-2（mysql补充）

完整的检查数据库状态的脚本

方法一：

方法二：

方法三：

本方法的实现思路是：模拟web服务器，通过mysql账户连接mysql，然后根据返回命令状态或返回内容确认mysql是否正常（推荐）

扩展-3（web补充）

输入参数版：

nmap版：

如果写脚本通过nc检查端口并监控memcache服务可以用下面的方法：