Linux学习(三 )Vim 编辑器与 Shell 命令脚本

1. Vim文本编辑器

  Vim编辑器用来编写、修改文档等,Vim编辑器中设置了三种模式 命令模式、末行模式和编辑模式,每种模式分别又支持多种不同的命令快捷键,而且用户在习惯之后也会觉得相当顺手。要想高效率地操作文本,就必须先搞清这三种模式的操作区别以及模式之间的切换方法。

命令模式:控制光标移动,可对文本进行复制、粘贴、删除和查找等工作。
输入模式:正常的文本录入(按i进入,esc退出)。
末行模式:保存或退出文档,以及设置编辑环境。

  • 命令模式中常用的命令
命令作用
dd删除(剪切)光标所在整行
5dd删除(剪切)从光标处开始的5行
yy复制光标所在整行
5yy复制从光标处开始的5行
n显示搜索命令定位到的下一个字符串
N显示搜索命令定位到的上一个字符串
u撤销上一步的操作
p将之前删除(dd)或复制(yy)过的数据粘贴到光标后面

  末行模式主要用于保存或退出文件,以及设置Vim编辑器的工作环境,还可以让用户执行外部的Linux命令或跳转到所编写文档的特定行数。要想切换到末行模式,在命令模式中输入一个冒号就可以了。末行模式中可用的命令如表4-2所示。

  • 末行模式中可用的命令
命令作用
:w保存
:q退出
:q!强制退出(放弃对文档的修改内容)
:wq!强制保存退出
:set nu显示行号
:set nonu不显示行号
:命令执行该命令
:整数跳转到该行
:s/one/two将当前光标所在行的第一个one替换成two
:s/one/two/g将当前光标所在行的所有one替换成two
:%s/one/two/g将全文中的所有one替换成two
?字符串在文本中从下至上搜索该字符串
/字符串在文本中从上至下搜索该字符串

2.编写 shell 脚本

  可以将Shell终端解释器当作人与计算机硬件之间的“翻译官”,它作为用户与Linux系统内部的通信媒介,除了能够支持各种变量与参数外,还提供了诸如循环、分支等高级编程语言才有的控制结构特性。要想正确使用Shell中的这些功能特性,准确下达命令尤为重要。Shell脚本命令的工作方式有两种:交互式和批处理。

交互式(Interactive):用户每输入一条命令就立即执行。
批处理(Batch):由用户事先编写好一个完整的Shell脚本,Shell会一次性执行脚本中诸多的命令。

  在Shell脚本中不仅会用到前面学习过的很多Linux命令以及正则表达式、管道符、数据流重定向等语法规则,还需要把内部功能模块化后通过逻辑语句进行处理,最终形成日常所见的Shell脚本。

查看SHELL变量可以发现当前系统已经默认使用Bash作为命令行终端解释器了:

[root@localhost ~]# echo $SHELL
/bin/bash

2.1 编写简单的脚本

  使用Vim编辑器把Linux命令按照顺序依次写入到一个文件中,这就是一个简单的脚本了。例如,如果想查看当前所在工作路径并列出当前目录下所有的文件及属性信息,实现这个功能的脚本应该类似于下面这样:

[root@localhost ~]# vim test.sh
#!/bin/bash
# test
pwd
ls -al

  上面的这个脚本,第一行脚本声明(#!)用来告诉系统使用哪种Shell解释器来执行该脚本;第二行的注释信息(#),使得自己或他人在日后看到这个脚本内容时,可以快速知道该脚本的作用信息;第三、四行的可执行语句也就是我们平时执行的Linux命令了。

我们来执行一下看看结果:

[root@localhost ~]# bash test.sh 
/root
总用量 112
dr-xr-x---.  5 root root  4096 1月  14 10:30 .
dr-xr-xr-x. 18 root root   269 12月 20 20:29 ..
...

  除了上面用bash解释器命令直接运行Shell脚本文件外,第二种运行脚本程序的方法是通过输入完整路径的方式来执行。但默认会因为权限不足而提示报错信息,此时只需要为脚本文件增加执行权限即可。

[root@localhost ~]# ./test.sh
bash: ./test.sh: 权限不够
[root@localhost ~]# chmod u+x test.sh 
[root@localhost ~]# ./test.sh
/root
总用量 112
dr-xr-x---.  5 root root  4096 1月  14 10:30 .
dr-xr-xr-x. 18 root root   269 12月 20 20:29 ..

2.2 接收用户的参数

  像上面这样的脚本程序只能执行一些预先定义好的功能,为了让Shell脚本程序更好地满足用户的一些实时需求,以便灵活完成工作,必须要让脚本程序能够像之前执行命令时那样,接收用户输入的参数。

Shell脚本中用于接收参数的变量

变量作用
$0当前Shell脚本程序的名称
$#总共有几个参数
$*对应的是所有位置的参数值
$?对应的是显示上一次命令的执行返回值
$1、$2、$3……分别对应着第N个位置的参数值
[root@localhost ~]# vim test.sh 
#!/bin/bash
# test
echo "当前脚本名称$0"
echo "总共有$#个参数,分别是$*"
echo "参数1:$1,参数2:$2"

[root@localhost ~]# ./test.sh 一 二 三
当前脚本名称./test.sh
总共有3个参数,分别是一 二 三
参数1:一,参数2:二

2.3 判断用户的参数

  Shell脚本中的条件测试语法可以判断表达式是否成立,若条件成立则返回数字0,否则便返回其他随机数值。条件测试语法的执行格式[ 条件表达式 ]切记,条件表达式两边均应有一个空格。

按照测试对象来划分,条件测试语句可以分为4种:

文件测试语句;
逻辑测试语句;
整数值比较语句;
字符串比较语句。

2.3.1 文件测试

文件测试所用的参数:

操作符作用
-d测试文件是否为目录类型
-e测试文件是否存在
-f判断是否为一般文件
-r测试当前用户是否有权限读取
-w测试当前用户是否有权限写入
-x测试当前用户是否有权限执行

  使用文件测试语句来判断/etc/fstab是否为一个目录类型的文件,然后通过Shell解释器的内设$?变量显示上一条命令执行后的返回值。如果返回值为0,则目录存在;如果返回值为非零的值,则意味着目录不存在:

[root@localhost ~]# [ -d /etc/fstab ]
[root@localhost ~]# echo $?
1

再使用文件测试语句来判断/etc/fstab是否为一般文件,如果返回值为0,则代表文件存在,且为一般文件:

[root@localhost ~]# [ -f /etc/fstab ]
[root@localhost ~]# echo $?
0

  Shell终端中逻辑“与”的运算符号是&&,它表示当前面的命令执行成功后才会执行它后面的命令,因此可以用来判断/etc/fstab文件是否存在,若存在则输出Exist字样。

[root@localhost ~]# [ -e /etc/fstab ] && echo "Exist"
Exist

   除了逻辑“与”外,还有逻辑“或”,它在Linux系统中的运算符号为||,表示当前面的命令执行失败后才会执行它后面的命令,因此可以用来结合系统环境变量USER来判断当前登录的用户是否为非管理员身份:

[root@localhost ~]# echo $USER
root
[root@localhost ~]# [ $USER = root ] || echo "user"
[root@localhost ~]# su duke
[duke@localhost root]$ [ $USER = root ] || echo "user"
user

  第三种逻辑语句是“非”,在Linux系统中的运算符号是一个叹号(!),它表示把条件测试中的判断结果取相反值。也就是说,如果原本测试的结果是正确的,则将其变成错误的;原本测试错误的结果则将其变成正确的。

  我们现在切换回到root管理员身份,再判断当前用户是否为一个非管理员的用户。由于判断结果因为两次否定而变成正确,因此会正常地输出预设信息:

[root@localhost ~]# [ $USER != root ] || echo "user"
user

  当前我们正在登录的用户root。下面这个示例的执行顺序是,先判断当前登录用户的USER变量名称是否等于root,然后用逻辑运算符“非”进行取反操作。若条件成立则会根据逻辑“与”运算符输出user字样;或条件不满足则会通过逻辑“或”运算符输出root字样,而如果前面的&&不成立才会执行后面的||符号。

[root@localhost ~]#  [ $USER != root ] && echo "user" || echo "root"
root

2.3.2 整数比较运算

  整数比较运算符仅是对数字的操作,不能将数字与字符串、文件等内容一起操作,而且不能想当然地使用日常生活中的等号、大于号、小于号等来判断。因为等号与赋值命令符冲突,大于号和小于号分别与输出重定向命令符和输入重定向命令符冲突。因此一定要使用规范的整数比较运算符来进行操作。

操作符作用
-eq是否等于
-ne是否不等于
-gt是否大于
-lt是否小于
-le是否等于或小于
-ge是否大于或等于
[root@localhost ~]# [ 10 -gt 10 ]
[root@localhost ~]# echo $?
1
[root@localhost ~]# [ 10 -eq 10 ]
[root@localhost ~]#  echo $?
0

2.3.2 比较字符串

  字符串比较语句用于判断测试字符串是否为空值,或两个字符串是否相同。它经常用来判断某个变量是否未被定义(即内容为空值),理解起来也比较简单。

操作符作用
=比较字符串内容是否相同
!=比较字符串内容是否不同
-z判断字符串内容是否为空
[root@localhost ~]#  [ -z $String ]
[root@localhost ~]# echo $?
0

[root@localhost ~]# echo $LANG
ZH_CN.utf-8
[root@localhost ~]#  [ $LANG != "en.US" ] && echo "Not en.US"
Not en.US

2.4 流程控制语句

2.4.1 if条件测试语句

  if条件语句的双分支结构由if、then、else、fi关键词组成,它进行一次条件匹配判断,如果与条件匹配,则去执行相应的预设命令;反之则去执行不匹配时的预设命令
image.png

[root@localhost ~]# vim chkhost.sh

#!/bin/bash
ping -c 3 -i 0.2 -W 3 $1 &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ]
    then echo "Host $1 is On-line."
    else echo "Host $1 is Off-line."
fi
[root@localhost ~]# chmod u+x chkhost.sh 
[root@localhost ~]# ./chkhost.sh 127.0.0.1
Host 127.0.0.1 is On-line.

  if条件语句的多分支结构由if、then、else、elif、fi关键词组成,它进行多次条件匹配判断,这多次判断中的任何一项在匹配成功后都会执行相应的预设命令。
image.png
  在Linux系统中,read是用来读取用户输入信息的命令,能够把接收到的用户输入信息赋值给后面的指定变量,-p参数用于向用户显示一定的提示信息。在下面的脚本示例中,只有当用户输入的分数大于等于85分且小于等于100分,才输出Excellent字样;若分数不满足该条件(即匹配不成功),则继续判断分数是否大于等于70分且小于等于84分,如果是,则输出Pass字样;若两次都落空(即两次的匹配操作都失败了),则输出Fail字样:

[root@localhost ~]#  vim chkscore.sh

#!/bin/bash
read -p "Enter your score(0-100):" GRADE      
if [ $GRADE -ge 85 ] && [ $GRADE -le 100 ] ; 
    then echo "$GRADE is Excellent"
elif [ $GRADE -ge 70 ] && [ $GRADE -le 84 ] ; 
    then echo "$GRADE is Pass"
else
    echo "$GRADE is Fail" 
fi

[root@localhost ~]# bash chkscore.sh 
Enter your score(0-100):2
2 is Fail

2.4.2 for条件循环语句

  for循环语句允许脚本一次性读取多个信息,然后逐一对信息进行操作处理。
image.png
  下面使用for循环语句从列表文件中读取多个用户名,然后为其逐一创建用户账户并设置密码。首先创建用户名称的列表文件users.txt,每个用户名称单独一行。读者可以自行决定具体的用户名称和个数:

[root@localhost ~]# vim users.txt
andy
barry
carl
duke
eric
george

   接下来编写Shell脚本Example.sh。在脚本中使用read命令读取用户输入的密码值,然后赋值给PASSWD变量,并通过-p参数向用户显示一段提示信息,告诉用户正在输入的内容即将作为账户密码。在执行该脚本后,会自动使用从列表文件users.txt中获取到所有的用户名称,然后逐一使用“id 用户名”命令查看用户的信息,并使用$?判断这条命令是否执行成功,也就是判断该用户是否已经存在。

  需要多说一句,/dev/null是一个被称作Linux黑洞的文件,把输出信息重定向到这个文件等同于删除数据(类似于没有回收功能的垃圾箱),可以让用户的屏幕窗口保持简洁。

[root@localhost ~]# vim Example.sh 
#!/bin/bash
# test
read -p "Enter a password:" PASSWD
for UNAME in `cat users.txt`
do
id $UNAME &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ]

then
    echo "user $UNAME Already exists"
else
    useradd $UNAME &> /dev/null
    echo "$PASSWD" | passwd --stdin $UNAME &> /dev/null
    if [ $? -eq 0 ]
    then
        echo "create success"
    else
        echo "create fail"      
    fi
fi
done
[root@localhost ~]# bash Example.sh 
Enter a password:)OKM1qaz
create success
create success
create success
user duke Already exists
create success
create success

  您还记得在学习双分支if条件语句时,用到的那个测试主机是否在线的脚本么?既然我们现在已经掌握了for循环语句,不妨做些更酷的事情,比如尝试让脚本从文本中自动读取主机列表,然后自动逐个测试这些主机是否在线。

首先创建一个主机列表文件ipadds.txt:

[root@linuxprobe ~]# vim ipadds.txt
192.168.10.10
192.168.10.11
192.168.10.12

  然后前面的双分支if条件语句与for循环语句相结合,让脚本从主机列表文件ipadds.txt中自动读取IP地址(用来表示主机)并将其赋值给HLIST变量,从而通过判断ping命令执行后的返回值来逐个测试主机是否在线。脚本中出现的$(命令)是一种完全类似于第3章的转义字符中反引号命令的Shell操作符,效果同样是执行括号或双引号括起来的字符串中的命令。大家在编写脚本时,多学习几种类似的新方法,可在工作中大显身手:

[root@localhost ~]# vim CheckHosts.sh
#!/bin/bash
HLIST=$(cat ipadds.txt)
for IP in $HLIST
do
   ping -c 3 -i 0.2 -W 3 $IP &> /dev/null
   if [ $? -eq 0 ]
   then
       echo "Host $IP is on-line"
   else
       echo "Host $IP is off-line"
   fi
done

2.4.3 while条件循环语句

  while条件循环语句是一种让脚本根据某些条件来重复执行命令的语句,它的循环结构往往在执行前并不确定最终执行的次数,完全不同于for循环语句中有目标、有范围的使用场景。while循环语句通过判断条件测试的真假来决定是否继续执行命令,若条件为真就继续执行,为假就结束循环。
image.png

  接下来结合使用多分支的if条件测试语句与while条件循环语句,编写一个用来猜测数值大小的脚本Guess.sh。该脚本使用$RANDOM变量来调取出一个随机的数值(范围为0~32767),将这个随机数对1000进行取余操作,并使用expr命令取得其结果,再用这个数值与用户通过read命令输入的数值进行比较判断。这个判断语句分为三种情况,分别是判断用户输入的数值是等于、大于还是小于使用expr命令取得的数值。当前,现在这些内容不是重点,我们当前要关注的是while条件循环语句中的条件测试始终为true,因此判断语句会无限执行下去,直到用户输入的数值等于expr命令取得的数值后,这两者相等之后才运行exit 0命令,终止脚本的执行。

[root@duke ~]# vim Guess.sh 

#!/bin/bash
PRICE=$(expr $RANDOM % 1000)
TIMES=0
echo "商品实际价格为0-999之间,猜猜看是多少?"
while true
do
    read -p "请输入您猜测的价格数目:" INT
    let TIMES++
    if [ $INT -eq $PRICE ] ; then
        echo "恭喜您答对了,实际价格是 $PRICE"
        echo "您总共猜测了 $TIMES 次"
        exit 0
    elif [ $INT -gt $PRICE ] ; then
        echo "太高了!"
    else
        echo "太低了!"
    fi
done

  在这个Guess.sh脚本中,我们添加了一些交互式的信息,从而使得用户与系统的互动性得以增强。而且每当循环到let TIMES++命令时都会让TIMES变量内的数值加1,用来统计循环总计执行了多少次。这可以让用户得知总共猜测了多少次之后,才猜对价格。

[root@linuxprobe ~]# bash Guess.sh
商品实际价格为0-999之间,猜猜看是多少?
请输入您猜测的价格数目:500
太低了!
请输入您猜测的价格数目:800
太高了!
请输入您猜测的价格数目:650
太低了!
请输入您猜测的价格数目:720
太高了!
请输入您猜测的价格数目:690
太低了!
请输入您猜测的价格数目:700
太高了!
请输入您猜测的价格数目:695
太高了!
请输入您猜测的价格数目:692
太高了!
请输入您猜测的价格数目:691
恭喜您答对了,实际价格是 691
您总共猜测了 9 次

2.4.4 case条件测试语句

  如果您之前学习过C语言,看到这一小节的标题肯定会会心一笑“这不就是switch语句嘛!”是的,case条件测试语句和switch语句的功能非常相似!case语句是在多个范围内匹配数据,若匹配成功则执行相关命令并结束整个条件测试;而如果数据不在所列出的范围内,则会去执行星号(*)中所定义的默认命令。

image.png

  在前文介绍的Guess.sh脚本中有一个致命的弱点—只能接受数字!您可以尝试输入一个字母,会发现脚本立即就崩溃了。原因是字母无法与数字进行大小比较,例如,“a是否大于等于3”这样的命题是完全错误的。我们必须有一定的措施来判断用户的输入内容,当用户输入的内容不是数字时,脚本能予以提示,从而免于崩溃。

  通过在脚本中组合使用case条件测试语句和通配符(详见第3章),完全可以满足这里的需求。接下来我们编写脚本Checkkeys.sh,提示用户输入一个字符并将其赋值给变量KEY,然后根据变量KEY的值向用户显示其值是字母、数字还是其他字符。

[root@linuxprobe ~]# vim Checkkeys.sh
#!/bin/bash
read -p "请输入一个字符,并按Enter键确认:" KEY
case "$KEY" in
[a-z]|[A-Z])
echo "您输入的是 字母。"
;;
[0-9])
echo "您输入的是 数字。"
;;
*)
echo "您输入的是 空格、功能键或其他控制字符。"
esac
[root@linuxprobe ~]# bash Checkkeys.sh
请输入一个字符,并按Enter键确认:6
您输入的是 数字。
[root@linuxprobe ~]# bash Checkkeys.sh
请输入一个字符,并按Enter键确认:p
您输入的是 字母。
[root@linuxprobe ~]# bash Checkkeys.sh
请输入一个字符,并按Enter键确认:^[[15~
您输入的是 空格、功能键或其他控制字符。

4.4 计划任务服务程序
  经验丰富的系统运维工程师可以使得Linux在无需人为介入的情况下,在指定的时间段自动启用或停止某些服务或命令,从而实现运维的自动化。尽管我们现在已经有了功能彪悍的脚本程序来执行一些批处理工作,但是,如果仍然需要在每天凌晨两点敲击键盘回车键来执行这个脚本程序,这简直太痛苦了(当然,也可以训练您的小猫在半夜按下回车键)。接下来,刘遄老师将向大家讲解如何设置服务器的计划任务服务,把周期性、规律性的工作交给系统自动完成。

计划任务分为一次性计划任务与长期性计划任务,大家可以按照如下方式理解。

一次性计划任务:今晚11点30分开启网站服务。

长期性计划任务:每周一的凌晨3点25分把/home/wwwroot目录打包备份为backup.tar.gz。

顾名思义,一次性计划任务只执行一次,一般用于满足临时的工作需求。我们可以用at命令实现这种功能,只需要写成“at 时间”的形式就可以。如果想要查看已设置好但还未执行的一次性计划任务,可以使用“at -l”命令;要想将其删除,可以用“atrm 任务序号”。在使用at命令来设置一次性计划任务时,默认采用的是交互式方法。例如,使用下述命令将系统设置为在今晚23:30分自动重启网站服务。

[root@linuxprobe ~]# at 23:30
at > systemctl restart httpd
at > 此处请同时按下Ctrl+d来结束编写计划任务
job 3 at Mon Apr 27 23:30:00 2015
[root@linuxprobe ~]# at -l
3 Mon Apr 27 23:30:00 2016 a root

  如果读者想挑战一下难度更大但简捷性更高的方式,可以把前面学习的管道符(任意门)放到两条命令之间,让at命令接收前面echo命令的输出信息,以达到通过非交互式的方式创建计划一次性任务的目的。

[root@linuxprobe ~]# echo "systemctl restart httpd" | at 23:30
job 4 at Mon Apr 27 23:30:00 2015
[root@linuxprobe ~]# at -l
3 Mon Apr 27 23:30:00 2016 a root
4 Mon Apr 27 23:30:00 2016 a root

如果我们不小心设置了两个一次性计划任务,可以使用下面的命令轻松删除其中一个:

[root@linuxprobe ~]# atrm 3
[root@linuxprobe ~]# at -l
4 Mon Apr 27 23:30:00 2016 a root

  如果我们希望Linux系统能够周期性地、有规律地执行某些具体的任务,那么Linux系统中默认启用的crond服务简直再适合不过了。创建、编辑计划任务的命令为“crontab -e”,查看当前计划任务的命令为“crontab -l”,删除某条计划任务的命令为“crontab -r”。另外,如果您是以管理员的身份登录的系统,还可以在crontab命令中加上-u参数来编辑他人的计划任务。

  在正式部署计划任务前,请先跟刘遄老师念一下口诀“分、时、日、月、星期 命令”。这是使用crond服务设置任务的参数格式(其格式见表4-6)。需要注意的是,如果有些字段没有设置,则需要使用星号(*)占位,如图4-23所示。
image.png

使用crond设置任务的参数字段说明

字段说明
分钟取值为0~59的整数
小时取值为0~23的任意整数
日期取值为1~31的任意整数
月份取值为1~12的任意整数
星期取值为0~7的任意整数,其中0与7均为星期日
命令要执行的命令或程序脚本

  假设在每周一、三、五的凌晨3点25分,都需要使用tar命令把某个网站的数据目录进行打包处理,使其作为一个备份文件。我们可以使用crontab -e命令来创建计划任务。为自己创建计划任务无需使用-u参数,具体的实现效果的参数如crontab -l命令结果所示:

[root@linuxprobe ~]# crontab -e
no crontab for root - using an empty one
crontab: installing new crontab
[root@linuxprobe ~]# crontab -l
25 3 * * 1,3,5 /usr/bin/tar -czvf backup.tar.gz /home/wwwroot

  需要说明的是,除了用逗号(,)来分别表示多个时间段,例如“8,9,12”表示8月、9月和12月。还可以用减号(-)来表示一段连续的时间周期(例如字段“日”的取值为“12-15”,则表示每月的12~15日)。以及用除号(/)表示执行任务的间隔时间(例如“*/2”表示每隔2分钟执行一次任务)。

  如果在crond服务中需要同时包含多条计划任务的命令语句,应每行仅写一条。例如我们再添加一条计划任务,它的功能是每周一至周五的凌晨1点钟自动清空/tmp目录内的所有文件。尤其需要注意的是,在crond服务的计划任务参数中,所有命令一定要用绝对路径的方式来写,如果不知道绝对路径,请用whereis命令进行查询,rm命令路径为下面输出信息中加粗部分。

[root@linuxprobe ~]# whereis rm
rm: /usr/bin/rm /usr/share/man/man1/rm.1.gz /usr/share/man/man1p/rm.1p.gz
[root@linuxprobe ~]# crontab -e
crontab: installing new crontab
[root@linuxprobe ~]# crontab -l
25 3 * * 1,3,5 /usr/bin/tar -czvf backup.tar.gz /home/wwwroot
0 1 * * 1-5 /usr/bin/rm -rf /tmp/*

评论

Your browser is out-of-date!

Update your browser to view this website correctly. Update my browser now

×