Shell腳本編程30分鐘入門
什么是Shell腳本
示例
看個例子吧：
#!/bin/sh
cd ~
mkdir shell_tut
cd shell_tut
for ((i=0; i<10; i++)); do
touch test_$i.txt
done
示例解釋
- 第1行：指定腳本解釋器，這里是用/bin/sh做解釋器的
- 第2行：切換到當(dāng)前用戶的home目錄
- 第3行：創(chuàng)建一個目錄shell_tut
- 第4行：切換到shell_tut目錄
- 第5行：循環(huán)條件厦章，一共循環(huán)10次
- 第6行：創(chuàng)建一個test_1…10.txt文件
- 第7行：循環(huán)體結(jié)束
cd, mkdir, touch都是系統(tǒng)自帶的程序，一般在/bin或者/usr/bin目錄下苹祟。for, do, done是sh腳本語言的關(guān)鍵字趟庄。
shell和shell腳本的概念
shell是指一種應(yīng)用程序泪喊，這個應(yīng)用程序提供了一個界面窿克，用戶通過這個界面訪問操作系統(tǒng)內(nèi)核的服務(wù)骏庸。Ken Thompson的sh是第一種Unix Shell，Windows Explorer是一個典型的圖形界面Shell年叮。
shell腳本（shell script）具被，是一種為shell編寫的腳本程序。業(yè)界所說的shell通常都是指shell腳本只损，但讀者朋友要知道一姿，shell和shell script是兩個不同的概念。由于習(xí)慣的原因改执，簡潔起見啸蜜，本文出現(xiàn)的“shell編程”都是指shell腳本編程，不是指開發(fā)shell自身（如Windows Explorer擴展開發(fā)）辈挂。
環(huán)境
shell編程跟java、php編程一樣裹粤，只要有一個能編寫代碼的文本編輯器和一個能解釋執(zhí)行的腳本解釋器就可以了终蒂。
OS
當(dāng)前主流的操作系統(tǒng)都支持shell編程，本文檔所述的shell編程是指Linux下的shell遥诉，講的基本都是POSIX標(biāo)準(zhǔn)下的功能拇泣，所以，也適用于Unix及BSD（如Mac OS）矮锈。
Linux
Linux默認(rèn)安裝就帶了shell解釋器霉翔。
Mac OS
Mac OS不僅帶了sh、bash這兩個最基礎(chǔ)的解釋器苞笨，還內(nèi)置了ksh债朵、csh子眶、zsh等不常用的解釋器。
Windows上的模擬器
windows出廠時沒有內(nèi)置shell解釋器序芦，需要自行安裝臭杰，為了同時能用grep, awk, curl等工具，最好裝一個cygwin或者mingw來模擬linux環(huán)境模闲。
腳本解釋器
sh
即Bourne shell劝术，POSIX（Portable Operating System Interface）標(biāo)準(zhǔn)的shell解釋器墓陈，它的二進(jìn)制文件路徑通常是/bin/sh，由Bell Labs開發(fā)磁奖。
本文講的是sh，如果你使用其它語言用作shell編程某筐，請自行參考相應(yīng)語言的文檔比搭。
bash
Bash是Bourne shell的替代品，屬GNU Project来吩，二進(jìn)制文件路徑通常是/bin/bash敢辩。業(yè)界通常混用bash弟疆、sh戚长、和shell，比如你會經(jīng)常在招聘運維工程師的文案中見到：熟悉Linux Bash編程怠苔，精通Shell編程同廉。
在CentOS里，/bin/sh是一個指向/bin/bash的符號鏈接:
[root@centosraw ~]# ls -l /bin/*sh
-rwxr-xr-x. 1 root root 903272 Feb 22 05:09 /bin/bash
-rwxr-xr-x. 1 root root 106216 Oct 17 2012 /bin/dash
lrwxrwxrwx. 1 root root 4 Mar 22 10:22 /bin/sh -> bash
但在Mac OS上不是柑司，/bin/sh和/bin/bash是兩個不同的文件迫肖，盡管它們的大小只相差100字節(jié)左右:
iMac:~ wuxiao$ ls -l /bin/*sh
-r-xr-xr-x 1 root wheel 1371648 6 Nov 16:52 /bin/bash
-rwxr-xr-x 2 root wheel 772992 6 Nov 16:52 /bin/csh
-r-xr-xr-x 1 root wheel 2180736 6 Nov 16:52 /bin/ksh
-r-xr-xr-x 1 root wheel 1371712 6 Nov 16:52 /bin/sh
-rwxr-xr-x 2 root wheel 772992 6 Nov 16:52 /bin/tcsh
-rwxr-xr-x 1 root wheel 1103984 6 Nov 16:52 /bin/zsh
高級編程語言
理論上講，只要一門語言提供了解釋器（而不僅是編譯器）攒驰，這門語言就可以勝任腳本編程蟆湖，常見的解釋型語言都是可以用作腳本編程的，如：Perl玻粪、Tcl隅津、Python、PHP劲室、Ruby伦仍。Perl是最老牌的腳本編程語言了，Python這些年也成了一些linux發(fā)行版的預(yù)置解釋器很洋。
編譯型語言充蓝，只要有解釋器，也可以用作腳本編程，如C shell是內(nèi)置的（/bin/csh）谓苟，Java有第三方解釋器Jshell官脓，Ada有收費的解釋器AdaScript。
如下是一個PHP Shell Script示例（假設(shè)文件名叫test.php）：
#!/usr/bin/php
<?php
for ($i=0; $i < 10; $i++)
echo $i . "\n";
執(zhí)行：
/usr/bin/php test.php
或者：
chmod +x test.php
./test.php
如何選擇shell編程語言
熟悉 vs 陌生
如果你已經(jīng)掌握了一門編程語言（如PHP娜谊、Python确买、Java、JavaScript）纱皆，建議你就直接使用這門語言編寫腳本程序湾趾，雖然某些地方會有點啰嗦，但你能利用在這門語言領(lǐng)域里的經(jīng)驗（單元測試派草、單步調(diào)試搀缠、IDE、第三方類庫）近迁。
新增的學(xué)習(xí)成本很小艺普，只要學(xué)會怎么使用shell解釋器（Jshell、AdaScript）就可以了鉴竭。
簡單 vs 高級
如果你覺得自己熟悉的語言（如Java歧譬、C）寫shell腳本實在太啰嗦，你只是想做一些備份文件搏存、安裝軟件瑰步、下載數(shù)據(jù)之類的事情，學(xué)著使用sh璧眠，bash會是一個好主意缩焦。
shell只定義了一個非常簡單的編程語言，所以责静，如果你的腳本程序復(fù)雜度較高袁滥，或者要操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，那么還是應(yīng)該使用Python灾螃、Perl這樣的腳本語言题翻，或者是你本來就已經(jīng)很擅長的高級語言。因為sh和bash在這方面很弱腰鬼，比如說：
- 它的函數(shù)只能返回字串藐握，無法返回數(shù)組
- 它不支持面向?qū)ο螅銦o法實現(xiàn)一些優(yōu)雅的設(shè)計模式
- 它是解釋型的垃喊，一邊解釋一邊執(zhí)行，連PHP那種預(yù)編譯都不是袜炕，如果你的腳本包含錯誤(例如調(diào)用了不存在的函數(shù))本谜，只要沒執(zhí)行到這一行，就不會報錯
環(huán)境兼容性
如果你的腳本是提供給別的用戶使用偎窘，使用sh或者bash乌助，你的腳本將具有最好的環(huán)境兼容性溜在，perl很早就是linux標(biāo)配了，python這些年也成了一些linux發(fā)行版的標(biāo)配他托，至于mac os掖肋，它默認(rèn)安裝了perl、python赏参、ruby志笼、php、java等主流編程語言把篓。
第一個shell腳本
編寫
打開文本編輯器纫溃，新建一個文件，擴展名為sh（sh代表shell）韧掩，擴展名并不影響腳本執(zhí)行紊浩，見名知意就好，如果你用php寫shell 腳本疗锐，擴展名就用php好了坊谁。
輸入一些代碼，第一行一般是這樣：
#!/bin/bash
#!/usr/bin/php
“#!”是一個約定的標(biāo)記滑臊，它告訴系統(tǒng)這個腳本需要什么解釋器來執(zhí)行口芍。
運行
運行Shell腳本有兩種方法：
作為可執(zhí)行程序
chmod +x test.sh
./test.sh
注意，一定要寫成./test.sh简珠，而不是test.sh阶界，運行其它二進(jìn)制的程序也一樣，直接寫test.sh聋庵，linux系統(tǒng)會去PATH里尋找有沒有叫test.sh的膘融，而只有/bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin等在PATH里祭玉，你的當(dāng)前目錄通常不在PATH里氧映，所以寫成test.sh是會找不到命令的，要用./test.sh告訴系統(tǒng)說脱货，就在當(dāng)前目錄找岛都。
通過這種方式運行bash腳本，第一行一定要寫對振峻，好讓系統(tǒng)查找到正確的解釋器臼疫。
這里的"系統(tǒng)"，其實就是shell這個應(yīng)用程序（想象一下Windows Explorer）扣孟，但我故意寫成系統(tǒng)烫堤，是方便理解，既然這個系統(tǒng)就是指shell，那么一個使用/bin/sh作為解釋器的腳本是不是可以省去第一行呢鸽斟？是的拔创。
作為解釋器參數(shù)
這種運行方式是，直接運行解釋器富蓄，其參數(shù)就是shell腳本的文件名剩燥，如：
/bin/sh test.sh
/bin/php test.php
這種方式運行的腳本，不需要在第一行指定解釋器信息立倍，寫了也沒用灭红。
變量
定義變量
定義變量時，變量名不加美元符號（$）帐萎，如：
your_name="qinjx"
注意比伏，變量名和等號之間不能有空格，這可能和你熟悉的所有編程語言都不一樣疆导。
除了顯式地直接賦值赁项，還可以用語句給變量賦值，如：
for file in `ls /etc`
使用變量
使用一個定義過的變量澈段，只要在變量名前面加美元符號即可悠菜，如：
your_name="qinjx"
echo $your_name
echo ${your_name}
變量名外面的花括號是可選的，加不加都行败富，加花括號是為了幫助解釋器識別變量的邊界悔醋，比如下面這種情況：
for skill in Ada Coffe Action Java; do
echo "I am good at ${skill}Script"
done
如果不給skill變量加花括號，寫成echo "I am good at $skillScript"兽叮，解釋器就會把$skillScript當(dāng)成一個變量（其值為空）芬骄，代碼執(zhí)行結(jié)果就不是我們期望的樣子了。
推薦給所有變量加上花括號鹦聪，這是個好的編程習(xí)慣账阻。IntelliJ IDEA編寫shell script時，IDE就會提示加花括號泽本。
重定義變量
已定義的變量淘太，可以被重新定義，如：
your_name="qinjx"
echo $your_name
your_name="alibaba"
echo $your_name
這樣寫是合法的规丽，但注意蒲牧，第二次賦值的時候不能寫$your_name="alibaba"，使用變量的時候才加美元符赌莺。
注釋
以“#”開頭的行就是注釋冰抢，會被解釋器忽略。
多行注釋
sh里沒有多行注釋艘狭，只能每一行加一個#號晒屎。就像這樣：
#--------------------------------------------
# 這是一個自動打ipa的腳本喘蟆，基于webfrogs的ipa-build書寫：https://github.com/webfrogs/xcode_shell/blob/master/ipa-build
# 功能：自動為etao ios app打包，產(chǎn)出物為14個渠道的ipa包
# 特色：全自動打包鼓鲁，不需要輸入任何參數(shù)
#--------------------------------------------
##### 用戶配置區(qū) 開始 #####
#
#
# 項目根目錄，推薦將此腳本放在項目的根目錄港谊，這里就不用改了
# 應(yīng)用名骇吭，確保和Xcode里Product下的target_name.app名字一致
#
##### 用戶配置區(qū) 結(jié)束 #####
如果在開發(fā)過程中，遇到大段的代碼需要臨時注釋起來歧寺，過一會兒又取消注釋燥狰，怎么辦呢？每一行加個#符號太費力了斜筐，可以把這一段要注釋的代碼用一對花括號括起來龙致，定義成一個函數(shù)，沒有地方調(diào)用這個函數(shù)顷链，這塊代碼就不會執(zhí)行目代，達(dá)到了和注釋一樣的效果。
字符串
字符串是shell編程中最常用最有用的數(shù)據(jù)類型（除了數(shù)字和字符串嗤练，也沒啥其它類型好用了榛了，哈哈），字符串可以用單引號煞抬，也可以用雙引號霜大，也可以不用引號。單雙引號的區(qū)別跟PHP類似革答。
單引號
str='this is a string'
單引號字符串的限制：
- 單引號里的任何字符都會原樣輸出战坤，單引號字符串中的變量是無效的
- 單引號字串中不能出現(xiàn)單引號（對單引號使用轉(zhuǎn)義符后也不行）
雙引號
your_name='qinjx'
str="Hello, I know your are \"$your_name\"! \n"
- 雙引號里可以有變量
- 雙引號里可以出現(xiàn)轉(zhuǎn)義字符
字符串操作
拼接字符串
your_name="qinjx"
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting $greeting_1
獲取字符串長度：
string="abcd"
echo ${#string} #輸出：4
提取子字符串
string="alibaba is a great company"
echo ${string:1:4} #輸出：liba
查找子字符串
string="alibaba is a great company"
echo `expr index "$string" is`#輸出：8，這個語句的意思是：找出單詞is在這名話中的位置
更多
參見本文檔末尾的參考資料中Advanced Bash-Scripting Guid Chapter 10.1
數(shù)組
管道
條件判斷
流程控制
和Java残拐、PHP等語言不一樣途茫，sh的流程控制不可為空，如：
<?php
if (isset($_GET["q"])) {
search(q);
}
else {
//do nothing
}
在sh/bash里可不能這么寫蹦骑，如果else分支沒有語句執(zhí)行慈省，就不要寫這個else。
還要注意眠菇，sh里的if [ $foo -eq 0 ]边败，這個方括號跟Java/PHP里if后面的圓括號大不相同，它是一個可執(zhí)行程序（和cd, ls, grep一樣）捎废，想不到吧笑窜？在CentOS上，它在/usr/bin目錄下：
ll /usr/bin/[
-rwxr-xr-x. 1 root root 33408 6月 22 2012 /usr/bin/[
正因為方括號在這里是一個可執(zhí)行程序登疗，方括號后面必須加空格排截，不能寫成if [$foo -eq 0]
if else
if
if condition
then
command1
command2
...
commandN
fi
寫成一行（適用于終端命令提示符）：
if `ps -ef | grep ssh`; then echo hello; fi
末尾的fi就是if倒過來拼寫嫌蚤，后面還會遇到類似的
if else
if condition
then
command1
command2
...
commandN
else
command
fi
if else-if else
if condition1
then
command1
elif condition2
command2
else
commandN
fi
for while
for
在開篇的示例里演示過了：
for var in item1 item2 ... itemN
do
command1
command2
...
commandN
done
寫成一行：
for var in item1 item2 ... itemN; do command1; command2… done;
C風(fēng)格的for
for (( EXP1; EXP2; EXP3 ))
do
command1
command2
command3
done
while
while condition
do
command
done
無限循環(huán)
while :
do
command
done
或者
while true
do
command
done
或者
for (( ; ; ))
until
until condition
do
command
done
case
case "${opt}" in
"Install-Puppet-Server" )
install_master $1
exit
;;
"Install-Puppet-Client" )
install_client $1
exit
;;
"Config-Puppet-Server" )
config_puppet_master
exit
;;
"Config-Puppet-Client" )
config_puppet_client
exit
;;
"Exit" )
exit
;;
* ) echo "Bad option, please choose again"
esac
case的語法和C family語言差別很大，它需要一個esac（就是case反過來）作為結(jié)束標(biāo)記断傲，每個case分支用右圓括號脱吱，用兩個分號表示break
函數(shù)
定義
調(diào)用
文件包含
可以使用source和.關(guān)鍵字，如：
source ./function.sh
. ./function.sh
在bash里认罩，source和.是等效的箱蝠，他們都是讀入function.sh的內(nèi)容并執(zhí)行其內(nèi)容（類似PHP里的include），為了更好的可移植性垦垂，推薦使用第二種寫法宦搬。
包含一個文件和執(zhí)行一個文件一樣，也要寫這個文件的路徑劫拗，不能光寫文件名间校，比如上述例子中:
. ./function.sh
不可以寫作：
. function.sh
如果function.sh是用戶傳入的參數(shù)，如何獲得它的絕對路徑呢页慷？方法是：
real_path=`readlink -f $1`#$1是用戶輸入的參數(shù)憔足，如function.sh
. $real_path
用戶輸入
執(zhí)行腳本時傳入
腳本運行中輸入
select菜單
stdin和stdout
常用的命令
sh腳本結(jié)合系統(tǒng)命令便有了強大的威力，在字符處理領(lǐng)域差购，有g(shù)rep四瘫、awk、sed三劍客欲逃，grep負(fù)責(zé)找出特定的行找蜜，awk能將行拆分成多個字段，sed則可以實現(xiàn)更新插入刪除等寫操作稳析。
ps
查看進(jìn)程列表
grep
排除grep自身
查找與target相鄰的結(jié)果
awk
sed
插入
替換
刪除
xargs
curl
綜合案例
參考資料
- Advanced Bash-Scripting Guide洗做，非常詳細(xì)，非常易讀彰居，大量example诚纸，既可以當(dāng)入門教材，也可以當(dāng)做工具書查閱
- Unix Shell Programming
- Linux Shell Scripting Tutorial - A Beginner's handbook
