概述：
shell脚本在Linux系统管理员的运维工作中非常重要。shell脚本能够帮助我们很方便的管理服务器，因为我们可以指定一个任务计划，定时的去执行某一个脚本以满足我们的需求。本篇将从编程基础、脚本基本格式、变量、运算、条件测试这几个方面详细介绍shell脚本编程的基础内容，也是我们必须要掌握熟练的内容。
一、编程环境
1.程序：指令+数据
程序编程的风格有两种：
过程式：以指令为中心，数据服务与指令
对象式：以数据为中心，指令服务于数据
2.程序的执行方式：
□计算机：只能识别二进制文件，所以运行的是二进制指令（机器语言）
□计算机语言：
低级: 机器语言、汇编语言
高级: 编译过程 ：高级语言-->编译器-->目标代码，
如 c、c++、jave
解释过程： 高级语言-->解释器-->机器代码，
如 shell、perl、python
3.编程的基本概念
□过程式编程有以下几个特点：
顺序执行
循环执行
选择执行
shell编程：是一个过程式的解释器，提供了编程能力，然后解释执行。
编程语言的基本结构：
数据存储：变量、数组
表达式: a + b
语句:if语句
shell脚本其实就是以一系列命令组合起来的文本文件，这些命令组合起来完成一个或者一项功能。
二、shell脚本基础
1.shell脚本是包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件
格式要求：程序开头的环境指定 shebang机制
#!/bin/bash
#!/usr/bin/python
#!/usr/bin/perl
shell脚本的用途有：
自动化常用命令
执行系统管理和故障排除
创建简单的应用程序
处理文本或文件
2.创建shell脚本
shell脚本通常都是以 .sh 为后缀名的
□第一步：使用（vim）文本编辑器来创建文本文件
第一行必须包括shell声明序列：#!
#!/bin/bash
添加注释
注释以#开头，后面跟一些相关注释内容、作者、创建日期或版本等
□第二步：运行脚本（相当于开了一个子进程，bash--bash-）
给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对或相对路径
直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行
□脚本调试
bash -n /path/to/some_script 检测脚本中的语法错误
bash -x /path/to/some_script 调试执行
三、shell脚本中的变量
1.变量：命名的内存空间
□数据存储方式：ASCII
字符：
数值：整型，浮点型
变量：变量类型及作用
作用： 1、数据存储格式
2、参与的运算
3、表示的数据范围
类型： 字符
数值：整型、浮点型
2.编程语言分类
□强类型：定义变量时必须指定类型、参与运算必须符合类型要求；调用未声明变量会产生错误
如：java,python
□弱类型：无须指定类型，默认均为字符型；参与运算会自动进行隐式类型转换；变量无须事先定义可直接调用
如：bash 不支持浮点数
□变量命名法则：
不能使程序中的保留字：例如if, for;
只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头
见名知义
统一命名规则：驼峰命名法（多单词）大驼峰是每个单词的第一个字母大写，小驼峰是第一个单词的字母小写，后面的单词大写 （jave中用的较多）
3.变量的种类
根据变量的生效范围等标准可分为：
本地变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其它shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效
环境变量：生效范围为当前shell进程及其子进程（父进程，和子进程）
局部变量：生效范围为当前shell进程中某代码片断(通常指函数)
位置变量：$1, $2, ...来表示，用于让脚本在脚本代码中调用通过命令行传递给它的参数
特殊变量：$?, $0, $*, [email protected], $#
四、变量详述
1.本地变量
□变量赋值：name=‘value’，
可以使用引用value:
(1) 可以是直接字串; name=“root" （定义变量的格式：变量名=变量的值）
(2) 变量引用：name="$USER" （引用变量时需要加上符号$，）
(3) 命令引用：name=`COMMAND`, name=$(COMMAND)
变量引用：${name}, $name
""：弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值
‘‘：强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串
显示已定义的所有变量：set
删除变量：unset name
2.环境变量
□变量声明、赋值：
export name=VALUE
declare -x name=VALUE
变量引用：$name, ${name} （大括号必要情况系下要添加，为了区分谁是变量）
显示所有环境变量：
export
env
printenv
删除：unset name
bash有许多内建的环境变量：PATH, SHELL, USRE,UID, HISTSIZE, HOME, PWD, OLDPWD, HISTFILE, PS1
注意：环境变量和本地变量都是针对于当前终端有效，一但退出当前终端，再登录之后，之前定义的环境变量就消失了。
3.只读和位置变量
□只读变量：只能声名，但不能修改和删除（一般针对常量，可以再次声明为一个环境变量）
readonly name
declare -r name declare -rx name（即是一个常量又是一个环境变量）
位置变量：在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数
$1, $2, ...：对应第1、第2等参数，shift [n]换位置
$0: 命令本身
$*: 传递给脚本的所有参数，全部参数合为一个字符串
[email protected]: 传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串
$#: 传递给脚本的参数的个数
[email protected] $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异
示例：判断给出的文件的行数
linecount="$(wc-l $1| cut -d‘ ‘ -f1)"
echo "$1 has $linecountlines
五、算数运算：
1.bash中的算术运算:help let
+, -, *, /, %取模（取余）, **（乘方）
□实现算术运算：
(1) let var=算术表达式
(2) var=$[算术表达式]
(3) var=$((算术表达式))
(4) var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)
(5) declare –i var= 数值（提前声明为数字的整数类型）
(6) echo ‘算术表达式’ | bc
乘法符号有些场景中需要转义，如*
bash有内建的随机数生成器：$RANDOM（1-32767）
echo $[$RANDOM%50] ：0-49之间随机数
2.赋值
□增强型赋值：
+=, -=, *=, /=, %=
let varOPERvalue
例如:let count+=3
自加3后自赋值
自增，自减：
let var+=1
let var++
let var-=1
let var--
六、逻辑运算
true（真）, false（假）
1, 0
与（&）：
1 与1 = 1
1 与0 = 0
0与1 = 0
0与0 = 0
或（|）:
1 或1 = 1
1 或0 = 1
0 或1 = 1
0 或0 = 0
非：（！）
! 1 = 0
! 0 = 1
短路运算：
短路与（&&）：
第一个为0，结果必定为0；
第一个为1，第二个必须要参与运算；
短路或（||）：
第一个为1，结果必定为1 ；
第一个为0，第二个必须要参与运算；
异或：^
异或的两个值,相同为假，不同为真
七、聚集命令
有两种聚集命令的方法：
复合式：date; who | wc -l
命令会一个接一个地运行
子shell：(date; who | wc -l ) >>/tmp/trace
所有的输出都被发送给单个STDOUT和STDER
八、退出状态
1.进程使用退出状态来报告成功或失败
0 代表成功，1－255代表失败
$? 变量保存最近的命令退出状态 （echo $?）存的是最后一条命令的结果，中间即使有错误，也不管。
例如：
$ping-c1-W1hostdown&>/dev/null
$echo$?
2.bash自定义退出状态码
exit[n]：自定义退出状态码；（exit退出的是当前shell）
注意：脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit命令后面的数字
注意：如果未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码
九、条件测试
1.□判断某需求是否满足，需要由测试机制来实现；
专用的测试表达式需要由测试命令辅助完成测试过程；
评估布尔声明，以便用在条件性执行中
若真，则返回0
若假，则返回1
测试命令：
test EXPRESSION
[ EXPRESSION ]
[[ EXPRESSION ]] 特定情况下使用。最稳妥
注意：EXPRESSION前后必须有空白字符
2.条件性的执行操作符
□根据退出状态而定，命令可以有条件地运行
&& 代表条件性的AND THEN
|| 代表条件性的OR ELSE
例如：
$grep-qno_such_user/etc/passwd\
||echo‘Nosuchuser‘
Nosuchuser
$ping-c1-W2station1&>/dev/null\
>&&echo"station1isup"\
>||(echo‘station1isunreachable‘;exit1)
station1isup
3.test命令
□长格式的例子：
$test"$A"=="$B"&&echo"Stringsareequal"
$test“$A”-eq“$B”\
&&echo"Integersareequal"
简写格式的例子：
$["$A"=="$B"]&&echo"Stringsareequal"
$["$A"-eq"$B"]&&echo"Integersareequal
十、bash的测试类型
1.数值测试：
-gt: 是否大于；
-ge: 是否大于等于；
-eq: 是否等于；
-ne: 是否不等于；
-lt: 是否小于；
-le: 是否小于等于；
2.字符串测试：
==：是否等于；
>: ascii码是否大于ascii码
<: 是否小于
!=: 是否不等于
=~: 左侧字符串是否能够被右侧的PATTERN所匹配
注意: 此表达式一般用于[[ ]]中；
-z "STRING"：字符串是否为空，空为真，不空为假
-n "STRING"：字符串是否不空，不空为真，空为假
注意：用于字符串比较时用到的操作数都应该使用引号
3.文件测试
□存在性测试
-a FILE：同-e
-e FILE: 文件存在性测试，存在为真，否则为假；
存在性及类别测试
-b FILE：是否存在且为块设备文件；
-c FILE：是否存在且为字符设备文件；
-d FILE：是否存在且为目录文件；
-f FILE：是否存在且为普通文件；
-h FILE 或-L FILE：存在且为符号链接文件；
-p FILE：是否存在且为命名管道文件；
-S FILE：是否存在且为套接字文件；
4.文件权限测试
□文件权限测试：
-r FILE：是否存在且可读
-w FILE: 是否存在且可写
-x FILE: 是否存在且可执行
文件特殊权限测试：
-g FILE：是否存在且拥有sgid权限；
-u FILE：是否存在且拥有suid权限；
-k FILE：是否存在且拥有sticky权限；
5.文件大小测试
□文件大小测试：
-s FILE: 是否存在且非空；
文件是否打开：
-t fd: fd表示文件描述符是否已经打开且与某终端相关
-N FILE：文件自动上一次被读取之后是否被修改过
-O FILE：当前有效用户是否为文件属主
-G FILE：当前有效用户是否为文件属组
6.双目测试：
FILE1 -ef FILE2: FILE1与FILE2是否指向同一个设备上的相同inode
FILE1 -ntFILE2: FILE1是否新于FILE2；（修改时间）
FILE1 -otFILE2: FILE1是否旧于FILE2；
7.组合测试条件
□第一种方式：
COMMAND1 && COMMAND2 并且
COMMAND1 || COMMAND2 或者
! COMMAND 非
如：[ -e FILE ] && [ -r FILE ]
第二种方式：
EXPRESSION1 -a EXPRESSION2 并且
EXPRESSION1 -o EXPRESSION2 或者
! EXPRESSION
必须使用测试命令进行；
# [ -z “$HOSTNAME” -o $HOSTNAME "==\
"localhost.localdomain" ] && hostname www.magedu.com
# [ -f /bin/cat -a -x /bin/cat ] && cat /etc/fstab
练习：
1、编写脚本/root/bin/systeminfo.sh,显示当前主机系统信息，包括主机名，IPv4地址，操作系统版本，内核版本，CPU型号，内存大小，硬盘大小。
2、编写脚本/root/bin/backup.sh，可实现每日将/etc/目录备份到/root/etcYYYY-mm-dd中
3、编写脚本/root/bin/disk.sh,显示当前硬盘分区中空间利用率最大的值
4、编写脚本/root/bin/links.sh,显示正连接本主机的每个远程主机的IPv4地址和连接数，并按连接数从大到小排序
5、写一个脚本/root/bin/sumid.sh，计算/etc/passwd文件中的第10个用户和第20用户的ID之和
6、写一个脚本/root/bin/sumspace.sh，传递两个文件路径作为参数给脚本，计算这两个文件中所有空白行之和
7、写一个脚本/root/bin/sumfile.sh,统计/etc, /var, /usr目录中共有多少个一级子目录和文件
8、写一个脚本/root/bin/argsnum.sh，接受一个文件路径作为参数；如果参数个数小于1，则提示用户“至少应该给一个参数”，并立即退出；如果参数个数不小于1，则显示第一个参数所指向的文件中的空白行数
9、写一个脚本/root/bin/hostping.sh，接受一个主机的IPv4地址做为参数，测试是否可连通。如果能ping通，则提示用户“该IP地址可访问”；如果不可ping通，则提示用户“该IP地址不可访问”
10、chmod -rw /tmp/file1，编写脚本/root/bin/per.sh,判断当前用户对/tmp/fiile1文件是否不可读且不可写
11、编写脚本/root/bin/nologin.sh和login.sh,实现禁止和充许普通用户登录系统。
12、写一个脚本/root/bin/hostping.sh，接受一个主机的IPv4地址做为参数，先判断是否合格IP，否，提示IP格式不合法，并退出，是，测试是否可连通。如果能ping通，则提示用户“该IP地址可访问”；如果不可ping通，则提示用户“该IP地址不可访问”
13、计算1+2+3+4+...+100的值
14、计算从脚本的第一个参数A开始，到第二个参数B的所有数字的总和，判断B是否大于A，是计算，否提示错误并退出。
