什么是Shell腳本？

　　Shell腳本（英語：Shell script）是一種電腦程序與文本文件，內(nèi)容由一連串的shell命令組成，經(jīng)由Unix Shell直譯其內(nèi)容后運作。被當(dāng)成是一種腳本語言來設(shè)計，其運作方式與直譯語言相當(dāng)，由Unix shell扮演命令行解釋器的角色，在讀取shell script之后，依序運行其中的shell命令，之后輸出結(jié)果。利用Shell script可以進(jìn)行系統(tǒng)管理，文件操作等。

　　在Unix及所有的類Unix系統(tǒng)中，如Linux、FreeBSD等操作系統(tǒng)，都存在Shell Script。依照Unix shell的各種不同類型，Shell script也有各種不同方言。在DOS、OS/2、Microsoft Windows中的批處理文件，跟shell script有類似的功能。

　　1）記錄命令歷史

　　我們敲過的命令，linux是會有記錄的，預(yù)設(shè)可以記錄1000條歷史命令。這些命令保存在用戶的家目錄中的.bash_history文件中。有一點需要你知道的是，只有當(dāng)用戶正常退出當(dāng)前shell時，在當(dāng)前shell中運行的命令才會保存至.bash_history文件中。

　　與命令歷史有關(guān)的有一個有意思的字符那就是”！”了。常用的有這么幾個應(yīng)用：（1）！！ （連續(xù)兩個”！”），表示執(zhí)行上一條指令；（2）！n（這里的n是數(shù)字），表示執(zhí)行命令歷史中第n條指令，例如”！100”表示執(zhí)行命令歷史中第100個命令；（3）！字符串（字符串大于等于1），例如！ta，表示執(zhí)行命令歷史中最近一次以ta為開頭的指令。

　　2）指令和文件名補全

　　在本教程最開始筆者就介紹過這個功能了，記得嗎？對了就是按tab鍵，它可以幫你補全一個指令，也可以幫你補全一個路徑或者一個文件名。連續(xù)按兩次tab鍵，系統(tǒng)則會把所有的指令或者文件名都列出來。

　　3）別名

　　前面也出現(xiàn)過alias的介紹，這個就是bash所特有的功能之一了。我們可以通過alias把一個常用的并且很長的指令別名一個簡潔易記的指令。如果不想用了，還可以用unalias解除別名功能。直接敲alias會看到目前系統(tǒng)預(yù)設(shè)的alias ：

　　看到了吧，系統(tǒng)預(yù)設(shè)的alias指令也就這幾個而已，你也可以自定義你想要的指令別名。alias語法很簡單，alias ［命令別名］=［’具體的命令’］。

　　4）通配符

　　在bash下，可以使用*來匹配零個或多個字符，而用？匹配一個字符。

　　5）輸入輸出從定向

　　輸入重定向用于改變命令的輸入，輸出重定向用于改變命令的輸出。輸出重定向更為常用，它經(jīng)常用于將命令的結(jié)果輸入到文件中，而不是屏幕上。輸入重定向的命令是《，輸出重定向的命令是》，另外還有錯誤重定向2》，以及追加重定向》》，稍后會詳細(xì)介紹。

　　6）管道符

　　前面已經(jīng)提過過管道符”|”，就是把前面的命令運行的結(jié)果丟給后面的命令。

　　7）作業(yè)控制。

　　當(dāng)運行一個進(jìn)程時，你可以使它暫停（按Ctrl+z），然后使用fg命令恢復(fù)它，利用bg命令使他到后臺運行，你也可以使它終止（按Ctrl+c）。

　　【變量】

　　前面章節(jié)中筆者曾經(jīng)介紹過環(huán)境變量PATH，這個環(huán)境變量就是shell預(yù)設(shè)的一個變量，通常shell預(yù)設(shè)的變量都是大寫的。變量，說簡單點就是使用一個較簡單的字符串來替代某些具有特殊意義的設(shè)定以及數(shù)據(jù)。就拿PATH來講，這個PATH就代替了所有常用命令的絕對路徑的設(shè)定。因為有了PATH這個變量，所以我們運行某個命令時不再去輸入全局路徑，直接敲命令名即可。你可以使用echo命令顯示變量的值。

　　除了PATH， HOME， LOGNAME外，系統(tǒng)預(yù)設(shè)的環(huán)境變量還有哪些呢？

　　使用env命令即可全部列出系統(tǒng)預(yù)設(shè)的全部系統(tǒng)變量了。不過登錄的用戶不一樣這些環(huán)境變量的值也不一樣。當(dāng)前顯示的就是root這個賬戶的環(huán)境變量了。下面筆者簡單介紹一下常見的環(huán)境變量：

　　PATH 決定了shell將到哪些目錄中尋找命令或程序

　　HOME 當(dāng)前用戶主目錄

　　HISTSIZE 歷史記錄數(shù)

　　LOGNAME 當(dāng)前用戶的登錄名

　　HOSTNAME 指主機的名稱

　　SHELL 前用戶Shell類型

　　LANG 語言相關(guān)的環(huán)境變量，多語言可以修改此環(huán)境變量

　　MAIL 當(dāng)前用戶的郵件存放目錄

　　PWD 當(dāng)前目錄

　　env命令顯示的變量只是環(huán)境變量，系統(tǒng)預(yù)設(shè)的變量其實還有很多，你可以使用set命令把系統(tǒng)預(yù)設(shè)的全部變量都顯示出來。

　　限于篇幅，筆者在上例中并沒有把所有顯示結(jié)果都截圖。set不僅可以顯示系統(tǒng)預(yù)設(shè)的變量，也可以連同用戶自定義的變量顯示出來。用戶自定義變量？是的，用戶自己同樣可以定義變量。

　　Shell編程快速入門

　　來看一個實例

　　#！/bin/sh

　　cd ~

　　mkdir shell_tut

　　cd shell_tut

　　for （（i=0; i《10; i++））; do

　　touch test_$i.txt

　　done

　　實例解析：

　　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，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。for， do， done是sh腳本語言的關(guān)鍵字。

　　環(huán)境

　　shell編程跟java、php編程一樣，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。

　　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，講的基本都是POSIX標(biāo)準(zhǔn)下的功能，所以，也適用于Unix及BSD（如Mac OS）。

　　Linux默認(rèn)安裝就帶了shell解釋器。

　　Mac OS

　　Mac OS不僅帶了sh、bash這兩個最基礎(chǔ)的解釋器，還內(nèi)置了ksh、csh、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，需要自行安裝，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。

　　cygwin

　　mingw

　　腳本解釋器

　　sh

　　即Bourne shell，POSIX（Portable Operating System Interface）標(biāo)準(zhǔn)的shell解釋器，它的二進(jìn)制文件路徑通常是/bin/sh，由Bell Labs開發(fā)。

　　bash

　　Bash是Bourne shell的替代品，屬GNU Project，二進(jìn)制文件路徑通常是/bin/bash。業(yè)界通常混用bash、sh、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，精通Shell編程。

　　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，/bin/sh和/bin/bash是兩個不同的文件，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），這門語言就可以勝任腳本編程，常見的解釋型語言都是可以用作腳本編程的，如：Perl、Tcl、Python、PHP、Ruby。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。

　　編譯型語言，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），Java有第三方解釋器Jshell，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 。 “ ”;

　　}

　　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、Python、Java、JavaScript），建議你就直接使用這門語言編寫腳本程序，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、單步調(diào)試、IDE、第三方類庫）。

　　新增的學(xué)習(xí)成本很小，只要學(xué)會怎么使用shell解釋器（Jshell、AdaScript）就可以了。

　　簡單 vs 高級

　　如果你覺得自己熟悉的語言（如Java、C）寫shell腳本實在太啰嗦，你只是想做一些備份文件、安裝軟件、下載數(shù)據(jù)之類的事情，學(xué)著使用sh，bash會是一個好主意。

　　shell只定義了一個非常簡單的編程語言，所以，如果你的腳本程序復(fù)雜度較高，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、Perl這樣的腳本語言，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，比如說：

　　它的函數(shù)只能返回字串，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，一邊解釋一邊執(zhí)行，連PHP那種預(yù)編譯都不是，如果你的腳本包含錯誤（例如調(diào)用了不存在的函數(shù)），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，使用sh或者bash，你的腳本將具有最好的環(huán)境兼容性，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，至于mac os，它默認(rèn)安裝了perl、python、ruby、php、java等主流編程語言。

　　第一個shell腳本

　　編寫

　　打開文本編輯器，新建一個文件，擴展名為sh（sh代表shell），擴展名并不影響腳本執(zhí)行，見名知意就好，如果你用php寫shell 腳本，擴展名就用php好了。

　　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，它告訴系統(tǒng)這個腳本需要什么解釋器來執(zhí)行。

　　運行

　　運行Shell腳本有兩種方法：

　　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，而不是test.sh，運行其它二進(jìn)制的程序也一樣，直接寫test.sh，linux系統(tǒng)會去PATH里尋找有沒有叫test.sh的，而只有/bin， /sbin， /usr/bin，/usr/sbin等在PATH里，你的當(dāng)前目錄通常不在PATH里，所以寫成test.sh是會找不到命令的，要用。/test.sh告訴系統(tǒng)說，就在當(dāng)前目錄找。

　　通過這種方式運行bash腳本，第一行一定要寫對，好讓系統(tǒng)查找到正確的解釋器。

　　這里的“系統(tǒng)”，其實就是shell這個應(yīng)用程序（想象一下Windows Explorer），但我故意寫成系統(tǒng)，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？是的。

　　作為解釋器參數(shù)

　　這種運行方式是，直接運行解釋器，其參數(shù)就是shell腳本的文件名，如：

　　/bin/sh test.sh

　　/bin/php test.php