java开发——shell编程

shell是什么东西？

  Shell俗称壳（用来区别于核），是指“为使用者提供操作界面”的软件（command interpreter，命令解析器）。它类似于DOS下的COMMAND.COM和后来的cmd.exe。它接收用户命令，然后调用相应的应用程序。

  Shell还是一个功能相当强大的编程语言，易编写、易调试、灵活性强的特点

  简单来说，Shell脚本给用户操作内核提供了接口，同时也可以对命令赋予了逻辑，什么时候执行什么命令都可以有编程人员进行设计

java程序员为什么要学习Shell?

1、看懂运维人员编写的Shell程序
  Shell脚本相当于对底层命令的一个封装，在服务上线/维护的时候，运维人员一般会编写Shell脚本批量执行命令来管理服务。java程序员需要和运维人员沟通，能看懂Shell程序是最基本的前提

2、偶尔会编写一些简单的Shell程序来方便开发
  对于一些复杂的过程，程序员可以使用简单的shell脚本使其变得简单起来。在开发过程中，通常需要使用到mysql、nacos、redis、rabbitMQ等等第三方工具，如果逐个启动/关闭，那就太麻烦了，此时就可以写个Shell脚本一键启动/关闭服务。另外地还有其它许多好用的Shell可以简便我们的开发

Shell的解析器

查看Shell的解析器命令：cat /etc/shells

可以看到，Shell语言的解析器有sh、bash等

查看目录详情：cll /bin/ | grep bash

实际上，sh是bash的软链接，就是使用sh解析器的时候实际使用的是bash解析器

第一个Shell脚本

1、编写脚本

创建my_sh目录：mkdir -p /home/my_sh/
创建并编写一个hello.sh脚本：vim /home/my_sh/hello.sh

输入以下内容：

#!/bin/bash

echo "hello world!"

默认各位都会linux基础了嗷，如果不会操作建议先学习linux基础

# 是注释的意思
#! 是指定解析器的意思，这里需要区分

echo 是相当于print，打印的意思

整个程序就是打印 helloworld！这一句话的意思

2、运行脚本

用绝对路径
命令：sh /home/my_sh/hello.sh
命令：bash /home/my_sh/hello.sh
命令：/home/my_sh/hello.sh

直接使用/home/my_sh/hello.sh发现权限不够，那是因为该文件没有可执行的权限，可以通过chmod分配权限解决

分配权限 chmod 777 /home/my_sh/hello.sh

再次执行：

用相对路径
需要先进入到/home/my_sh目录下：cd /home/my_sh/
命令：sh hello.sh
命令：bash hello.sh
命令：./hello.sh

./代表当前路径，使用相对路径时，需要使用./hello.sh，而不可以直接使用hello.sh

Shell中的变量

1、系统环境变量
  在系统环境配置文件/etc/profile文件或/etc/profile.d/下的所有xx.sh文件中配置的环境变量，可以以$xxx的方式直接获取
例如：
echo $HOME
echo $USER
echo $SHELL
echo $JAVA_HOME

JAVA_HOME是我自己配置的环境变量

2、用户自定义变量

  自定义变量可直接以=赋值，以$xxx的方式获取值
例如：A=1
打印：echo $A

注意： 等号两边不允许出现空格！A = 1、A= 1、A =1这些形式都是不可以的，是错误的

如果值存在特殊字符!&$、空格等特殊字符时，需要用单引号括起来
A=!&$ ggg
echo $A
A=‘!&$ ggg’

A='!&$ ggg'

echo $A

注意： 上面的单引号需要改为英文的，因为编码原因，请复制代码块里的代码

3、特殊变量

(1)$n： n为数字，$0代表脚本名称，$1-$9代表第一到第九个参数，十以上的参数需要用大括号包含，如${10}，实则所有参数获取的方式都是${n}，只是0-9的被简化为了$n而已

创建param脚本：vim /home/my_sh/param.sh
输入以下信息：

#!/bin/bash
echo "$0 $1 $2 ${3} ${4}"

执行脚本：sh /home/my_sh/param.sh

执行脚本：sh /home/my_sh/param.sh 参数1 参数2 参数3 参数4 参数5

可以发现，前面脚本名和前面4个参数都成功接收了

(2)$#： 获取所有输入参数的个数，参用于循环
编辑param脚本：vim /home/my_sh/param.sh
输入以下信息：

#!/bin/bash
echo "$0 $1 $2 ${3} ${4}"
echo $#

执行脚本：sh /home/my_sh/param.sh

执行脚本：sh /home/my_sh/param.sh 参数1 参数2 参数3 参数4 参数5

(3)$*、$@
$*： 代表命令行中所有参数，$*把所有的参数看出一个整体
$@： 代表命令行中所有参数，$@把每个参数区分看待

编辑param脚本：vim /home/my_sh/param.sh
输入以下信息：

#!/bin/bash
echo "$0 $1 $2 ${3} ${4}"
echo $#
echo $*
echo $@

执行脚本：sh /home/my_sh/param.sh

执行脚本：sh /home/my_sh/param.sh 参数1 参数2 参数3 参数4 参数5

这里是看不出区别的，但是在循环里就容易看出来的
编辑param脚本：vim /home/my_sh/param.sh
输入以下信息：

#!/bin/bash
echo "$0 $1 $2 ${3} ${4}"
echo $#
for parm in "$*"
do
	echo $parm
done

for parm in "$@"
do
	echo $parm
done

执行脚本：sh /home/my_sh/param.sh 参数1 参数2 参数3 参数4 参数5

(4)$? ： 最后一次执行的命令的返回状态。如果这个变量值为0，代表上一个命令正确执行。否则执行失败(具体是哪个数，由命令自己来决定)

测试：
sh /home/my_sh/hello.sh
echo $?
sh /home/my_sh/
echo $?

Shell的运算符

在Shell程序中，所有的数据类型默认是字符串，如果想要对数据进行运算，那么必须使用一定运算范式

例如：
命令：echo 1+1

并没有进行运算

(1) expr +、-、*、/、%   加、减、乘、除、取余

注意：expr运算符间要有空格

例如：
expr 1 + 1
expr 1 \* 2
expr 5 % 2

括号运算：(2+3)*6
命令：expr `expr 2 + 3` \* 6

(2) $((运算式))或$[运算式]

两种运算方式都是一样的，只是形式不同，都可以直接进行括号运算

例如：
echo $((1+1))
echo $((1*2))
echo $((5%2))
echo $(((2+3)*6))

echo $[1+1]
echo $[1*2]
echo $[5%2]
echo $[(2+3)*6]

Shell的条件判断

1、基本语法
[ condition ]

注意：condition前后一定要有空格，条件非空即为true，[ abc ] 返回true，[] 返回false

2、常用判断条件
（1）两个整数之间的比较

（2）按照文件权限进行判断

（3）按照文件类型进行判断

Shell的if语句

1、基本语法

if [ 条件判断式 ] 
	then
		程序
elif [ 条件判断式 ]
	then
		程序
else 
	程序
fi

注意：if和else if后都要跟空格，[ 条件 ] 条件前后也要加空格

2、测试
  输入分数大于等于90打印优秀，小于90大于等于60打印及格，其它的输出太菜了

创建if.sh脚本：vim /home/my_sh/if.sh

输入以下内容

#!/bin/bash

if [ $1 -ge 90 ] 
	then
		echo 优秀
elif [ $1 -ge 60 ]
	then
		echo 及格
else 
	echo 太菜了
fi

运行程序：
sh /home/my_sh/if.sh 90
sh /home/my_sh/if.sh 70
sh /home/my_sh/if.sh 60
sh /home/my_sh/if.sh 50

Shell的case语句

1、基本语法

case $变量名 in
	"值1")
		如果变量的值等于值1，则执行程序1
		;;
		
	"值2")
		如果变量的值等于值2，则执行程序2
		;;
		
	"值3")
		如果变量的值等于值1，则执行程序3
		;;
		
	*)
		如果变量的值都不等于以上的值，则执行该程序
		;;
esac

解释：
case开头，esac结尾。
对于每个分支，以两个分号结尾

2、测试
输入一个参数
参数如果为1，打印 你好，张三
参数如果为2，打印 你好，李四
参数如果为3，打印 你好，王五
参数如果为其它，打印 谁啊你

创建case.sh脚本：vim /home/my_sh/case.sh

输入以下内容：

#!/bin/bash
case $1 in
	1)
		echo 你好，张三
		;;
		
	2)
		echo 你好，李四
		;;
		
	3)
		echo 你好，王五
		;;
		
	*)
		echo 谁啊你
		;;
esac

执行程序：

sh /home/my_sh/case.sh 1
sh /home/my_sh/case.sh 2
sh /home/my_sh/case.sh 3
sh /home/my_sh/case.sh 4

Shell的for语句

1、两种for语法

#for循环方法1
for((初始值;循环控制条件;变量变化))
do
	程序
done


#for循环方法2
for 变量名 in 集合名
do
	程序
done
	

2、测试
两种for循环求1+2+3+…+99+100的值

创建for.sh脚本：vim /home/my_sh/for.sh

输入以下内容：

#!/bin/bash
#for循环方法1
sum1=0
sum2=0
for((i=1;i<=100;i++))
do
	sum1=$[$sum1+$i]
done


#for循环方法2
for i in {1..100}
do
	sum2=$[$sum2+$i]
done
echo sum1=$sum1
echo sum2=$sum2

执行程序：sh /home/my_sh/for.sh

Shell的while语句

1、基本语法

while [ 条件判断式 ]
do
	程序
done

2、测试
while循环求1+2+3+…+99+100的值

创建while.sh脚本：vim /home/my_sh/while.sh

输入以下内容：

#!/bin/bash
sum=0
i=1
while [ $i -le 100 ]
do
	sum=$[$sum+$i]
	i=$[$i+1]
done
echo sum=$sum

Shell控制台输入

1、基本语法

read (选项) (参数)

选项：

参数：
变量：指定的读取值的变量名

2、示例

创建read.sh脚本：vim /home/my_sh/read.sh

输入以下内容：

#!/bin/bash
read -t 10 -p "请在10秒钟内输入您的姓名 " name
echo 您的名字为 $name

可以看到10秒钟不输入的话会跳过输入，继续执行后面的代码

Shell的系统函数

1、basename基本用法

basename [string/pathname] [suffix]

说明：
(1) basename命令会删除掉所有的前缀包括最后一个 ’/‘ 字符，然后以字符串的形式显示出来
(2) suffix为后缀，如果suffix被指定了，basename会将pathname或string中的suffix去掉

2、basename示例
截取 /home/mysql/data.txt 路径的文件名称

命令：
basename /home/mysql/data.txt
basename /home/mysql/data.txt .txt

3、dirname基本用法
dirname 文件绝对路径

说明：
(1) dirname从给定的包含绝对路径的文件名中去除文件名，然后返回剩下的路径。

3、dirname示例
截取 /home/mysql/data.txt 文件的路径名称

命令：dirname /home/mysql/data.txt

Shell自定义函数

1、基本语法

#方式1
function funname
{
	Action
	return int
}

#方式2
funname()
{
	Action
	return int
}

2、说明
(1) 必须在调用函数地方之前，先声明函数，shell脚本是逐行运行的。不会像其它语言一样先编译。

(2) 函数返回值，只能通过 $? 系统变量获得，可以显示加 return 返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果(执行正确为0，执行错误为其它)，作为返回值。return 后跟数值 n(0-255)

3、测试

fun函数接收任意个参数，求参数的和

创建my_fun.sh脚本：vim /home/my_sh/my_fun.sh

输入以下内容：

#!/bin/bash
function getsum
{
	sum=0
	for i in $@
	do
		((sum+=i))
	done
	return $sum
}
getsum 10 55 20
echo $?

运行脚本：sh /home/my_sh/my_fun.sh

$emsp;$emsp;此处我们借助 return 关键字将所有数字的和返回，并使用$?得到这个值，这种处理方案在其它编程语言中没有任何问题，但是在 Shell 中是非常错误的，Shell 函数的返回值和其它编程语言大有不同，返回值0代表程序执行没有异常，其它代表着程序执行失败

$emsp;$emsp;所以不应该这样使用返回值，可以直接在函数中打印数据

编辑my_fun.sh脚本：vim /home/my_sh/my_fun.sh

输入以下内容：

#!/bin/bash
function getsum
{
	sum=0
	for i in $@
	do
		((sum+=i))
	done
	echo sum=$sum
}
getsum 10 55 20
echo 返回值=$?

运行脚本：sh /home/my_sh/my_fun.sh

Shell工具——Cut

  cut就是就是剪的意思，该工具就是剪切数据用的。cut命令从文件的每一行剪切字节、字符和字段并将这些字节、字符和字段输出

1、基本用法
cut [选项参数] filename

2、准备数据

创建data.txt数据：vim /home/my_sh/data.txt
输入以下内容：

ni hao a
hello world !
shen zhen guan

3、测试
命令：
cut -d " " -f 1 /home/my_sh/data.txt
cut -d " " -f 1,2 /home/my_sh/data.txt
cut -d " " -f 1,3 /home/my_sh/data.txt

Shell工具——Sed

  sed是一种流编辑器，它是一次处理一行内容，处理时，把当前处理的行存储在临时缓冲区中，称为 “模式空间” ，接着用sed命令处理缓冲区中的内容，处理完成后，把缓冲区的内容送往屏幕。接着处理下一行，不断重复，知道文件末尾。文件内容并没有改变，除非使用重定向存储输出

1、基本用法
sed [选项参数] ‘command’ filename

选项参数：

命令功能描述：

2、测试
(1) 在第二行后面添加“ni wo ta”

sed "2a ni wo ta" /home/my_sh/data.txt

(2) 删除包含 hello 的行

sed "/hello/d" /home/my_sh/data.txt

(3) 将文中所有的 hello 替换为 hi

sed "s/hello/hi/g" /home/my_sh/data.txt

g是global，全局的意思
(4) 删除第一行，将文中所有的 hello 替换为 hi

sed -e "1d" -e "s/hello/hi/g" /home/my_sh/data.txt

用-e执行多个流命令即可

Shell工具——Awk

  一个强大的文本分析工具，把文件逐行读入，以空格为默认分隔符，将每行切片，切开的部分再进行分析处理。
1、基本语法
awk [选项参数] ‘pattern1{action1} pattern2{action2}…’ filename

pattern: 表示AWK在数据中查找的内容，就是匹配模式
action: 在找到匹配内容时所执行的一系列命令

2、测试
(0) 搜索文件以 ni 开头的所有行，并输出该行的第1列和第3列，用 ‘，’ 分割

awk '/^ni/{print $1","$3}' /home/my_sh/data.txt

^ni是正则表达式，以ni开头的意思

(2) 显示第1和第3行，在第一行前面添加“hei hei”，在最后一行添加“ha ha”

awk 'BEGIN{print "hei hei"} {print $1,$3} END{print "ha ha"}' /home/my_sh/data.txt

BEGIN、END可以指定第一行、最后一行

3、awk的内置变量

(1) 统计data.txt文件的文件名、行号和列数

awk '{print "文件名：" FILENAME ", 行号：" NR ", 列数：" NF}' /home/my_sh/data.txt

Shell工具——Sort

  sort命令非常常用，作用是将文件内容排序输出

1、基本语法

sort (选项) 文件名

2、测试
(1) data.txt文件按每行第1列从小到大排序

sort /home/my_sh/data.txt

分隔符默认为空格

(2) data.txt文件按每行第3列从大到小排序

sort -rk 3 /home/my_sh/data.txt

分开写也是可以的

sort -r -k 3 /home/my_sh/data.txt

Shell面试题

(1) 使用Linux命令查询file.txt中空行所在的行号

awk '/^$/{print NR}' file.txt

(2) 有文件chengji.txt内容如下：

张三 20
李四 40
王五 40

统计第二列的和

cat chengji.txt | awk -F " " '{sum+=$2} END{print sum}'

(3) shell脚本判断一个文件是否存在

#!/bin/bash
if [ -f $1 ]
then
	echo "文件存在"
else
	echo "文件不存在"
fi

(4) 如果给定字符串 variable=“User:123:321:/home/dir”，如何只用 echo 命令获取 home_dir ?

#方式1
echo ${variable#*:*:*:}

#方式2
echo ${variable##*:}

(5) 写出输出数字 0 到 100 中 3 的倍数(0 3 6 9 …)的命令

#方式1
for i in {0..100..3}; do echo $i; done

#方式2
for (( i=0; i<=100; i=i+3 )); do echo $i;done

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