什么是 Shell

大纲

            【前言】

        1、Shell简介

        2、Bash功能介绍

             2.1、记录命令历史

             2.2、命令和文件名补全

             2.3、别名

             2.4、管道符/重定向

             2.5、快捷键

         3、Bash使用技巧

             3.1、重定向技巧

             3.2、命令序列号使用技巧

             3.3、作业控制技巧

             3.4、花括号{}的使用技巧

前言：

Shell 脚本是日常Linux 系统管理工作中必不可少的。如果不会写shell脚本，你就不算是一个合格的管理员。目前很多单位在招聘Linux系统管理员时，Shell脚本的编写是必考的项目，总之只要Shell脚本写的好，Linux求职之路就轻松得多。

1、Shell 简介

• Shell是系统跟计算机硬件交互时使用的中间介质，它只是系统的一个工具。实际上，一个完整的计算机体系结构包括：硬件与软件，而软件又分为系统软件与应用软件，负责对硬件进行管理与操作的是系统软件的内核部分，用户是无法直接与硬件或内核打交道的，用户通过程序或部分系统软件发出指令（可能是通过浏览器发送一封邮件），这些指令会被翻译并传给内核，内核在得知用户的需求后调度硬件资源来完成操作（比如，使用网卡发送数据包）

• 在Linux环境下，我们可以通过Shell与内核进行交流，并最终实现我们想要使用计算机资源的目的。但是Linux的开放性特点，使得再Linux下对Shell的选择也有很多，CentOS 6.4系统中可以使用的Shell有/bin/sh、/bin/bash、/bin/tcsh、/bin/csh这几种，/etc/shells文件说明了当前系统有哪些可用的Shell。当然不同的Sehll有不同的特点以及操作方式。CentOS 默认以Bash。

2、Bash功能介绍

2.1、记录命令历史

Bash拥有自动记录命令历史的功能，用户所执行的命令会在注销时自动记录到自己的家目录下的 .bash_history^[1]隐藏文件中，查看这些历史纪录的方法有很多，可以直接打开文件来查看，通过键盘的上下键来上翻动或下翻动历史纪录，还可以通过 history命令查看历史记录。所有的命令历史都有记录编号。命令历史能够记录的信息数量由HISTSIZE变量所决定的，Centos 6.4默认通过/etc/profile文件定义了HISTSIZE=1000，这里的1000也就是最多可以记录最近所使用的1000条命令，如果当有1001条命令时，第一条命令会被覆盖，执行命令 history-c 命令可以清空所有的历史命令

记录命令历史除了可以查看历史纪录，还可以在需要时直接调用历史记录再次执行命令。

• 上下键翻阅历史命令，找到合适的命令后直接回车键就可以执行。
• 输入 ! xxx 调用命令历史（xxx为关键字），如 ! ls将调用最后一次执行的以 ls开头的命令

[[email protected] ~]# !ls
ls
anaconda-ks.cfg  install.log  install.log.syslog

• 上面是调用关键字，还可以通过 !n 来准确定位历史纪录，如 !65

[[email protected] ~]# !65
ls -l
total 20
-rw-------. 1 root root 1101 Jul 13 07:03 anaconda-ks.cfg
-rw-r--r--. 1 root root 8838 Jul 13 07:03 install.log
-rw-r--r--. 1 root root 3091 Jul 13 07:02 install.log.syslog

• 还有一个功能，通过Ctrl+r快捷键打开搜索功能，接着输入关键字，就可以在命令历史中搜索相关命令，按回车键完成执行操作。如果没有搜索到适合的命令，按Esc键推出搜索。

2.2、别名和文件名补全

• 按tab键可以帮助我们补全一个指令、一个路径或者一个文件名。连续按两次tab键，系统会把所有的命令或者文件名都列出来

2.3、别名

• 在Centos6.4 系统中，可以使用 ll命令来显示文件的详细信息，其实系统中并没有 ll 命令，它只是被提前定义好的一个别名。别名的好处就是可以把本来很长的指令简化缩写，为常用且复杂的命令及选项创建别名可以大大提高日常工作效率。

[[email protected] ~]# alias            <==查看系统当前所有的别名
alias cp=‘cp -i‘                    <==cp复制命令事实是 cp -i
alias l.=‘ls -d .* --color=auto‘
alias ll=‘ls -l --color=auto‘
alias ls=‘ls --color=auto‘
alias mv=‘mv -i‘
alias rm=‘rm -i‘
alias which=‘alias | /usr/bin/which --tty-only --read-alias --show-dot --show-tilde‘
[[email protected] ~]# alias h5=‘head -5‘         <==定义新的别名
[[email protected] ~]# unalias h5                  <==取消定义别名

2.4、管道符/重定向 

• 管道符：“|”他将前一个指令的输出作为后一个指令的输入

[[email protected] ~]# echo "xiaoling" | passwd --stdin vforbox              <==设置vforbox密码为xiaoling
Changing password for user vforbox.
passwd: all authentication tokens updated successfully.
[[email protected] ~]# rpm -qa | grep gcc              <==查询计算机中是否安装了gcc软件
libgcc-4.4.7-11.el6.i686
gcc-4.4.7-11.el6.i686

• 重定向：输出重定向可以使用 >或>>符号，使用>可以将输出导入至文件，如果文件不存在，则创建该文件，如果文件已经存在，则会覆盖该文件的内容；而使用>>可以将输出追加至文件；对应错误信息的重定向需要使用2>或2>>。输入重定向可以使用<符号，它可以帮助我们从文件中提取输入信息。

[[email protected] ~]# ls               <==查看当前文件列表
anaconda-ks.cfg  install.log  install.log.syslog  list.txt
[[email protected] ~]# ls > list.txt              <==将输出保持至list.txt，屏幕无输出显示
[[email protected] ~]# hostname >> list.txt              <==将主机名追加至list.txt文件末尾
[[email protected] ~]# mail -s test [email protected] < list.txt              <==发送邮件，邮件内容来自文件
[[email protected] ~]# ls -l abc install.log              <==查看文件详细信息，abc并不存在
ls: cannot access abc: No such file or directory
-rw-r--r--. 1 root root 8838 Jul 13 07:03 install.log
[[email protected] ~]# ls -l abc install.log 2> error.txt              <==仅将错误重定向，不影响正常输出
-rw-r--r--. 1 root root 8838 Jul 13 07:03 install.log
[[email protected] ~]# ls -l abc install .log > all.txt 2>&1              <==将正确输出和错误输出均导入all.txt
[[email protected] ~]# ls abc install.log >> all.txt 2>&1               <==将正确输出和错误输出均追加至all.txt

2.5、快捷键

• Bash提供了大量的快捷键为用户所使用，熟练掌握这些快捷键可以提高工作效率

3、Bash使用技巧

• 3.1、重定向技巧

• 编写一个脚本实现自动修改系统账号的密码，那么默认当前密码修改成功后系统会出现 successfully 提示信息，如果需要修改20个用户账户密码，像这样的案例，大量的成功提示信息并不是我们关注的重点，管理员更多的是关心错误提示。所以这时可以考虑将标准正确输出屏蔽，Linux中提供了一个特殊设备/dev/null，它很向太阳黑洞，任何东西往里面写入将永远消失。对于大量无意义的输出信息，可以通过重定向导入/dev/null设备

[[email protected] ~]# echo "admin" | passwd --stdin root > /dev/null     <==设置root的密码为admin输出的信息导入至/dev/null，无屏幕显示

• 标准输出与错误输出分离重定向，很多时候自动运行的脚本编写完成后，是在深夜服务器负载最低时以无人值守方式运行的，那么当管理员去检查脚本运行情况时，会希望看到哪些命令执行成功了，哪些出现了问题，并且为了方便管理，需要将正确输出和错误输出分别保存在两个不同的记录文件中，那么分离重定向就尤为重要了

[[email protected] ~]# id vforbox >> user 2>> error        <==检查系统是否存在vforbox用户，如果存在则将记录信息至user文件，否则记录error

3.2、命令序列使用技巧

• 在Linux中，我们可以使用控制字符[；、&&、||、&]

[[email protected] ~]# sleep 100 &              <==后台运行命令，不影响当前Shell的使用
[[email protected] ~]# ls /tmp ; ls /root ; ls /home              <==所有的命令按顺序执行（不管前面是否成功，后面的命令一定正常执行）
[[email protected] ~]# ls all.txt && cat all.txt              <==如果某个文件存在，则显示该文件内容，否则报错（仅当ls执行成功才会执行ca）
[[email protected] ~]# gedit || vim              <==如果有gedit编辑器，则打开该程序，否则打开vim编辑器
[[email protected] ~]# id vforbox &>/dev/null && echo "Hi,tom" || echo "No such user"              <==通过&>重定向符将id命令的的所有输出屏蔽，然后使用&&与||来判断id命令是否执行成功，成功就显示问候语，否则显示没有该用户
 

3.3、作业控制技巧

• 当运行一个进程时，你可以使它暂停（按Ctrl+z键），然后使用fg命令恢复它，或是利用bg命令使它到后台运行，你也可以使它终止，（按Ctrl+c）

[[email protected] ~]# sleep 100 &              <==通过“&”符号放入后台运行
[1] 4694
[[email protected] ~]# jobs              <==可以看到被暂停或被在后台运行的任务
[1]+  Running                 sleep 100 &
[[email protected] ~]# sleep 200              <==休眠200秒然后使用ctrl+z暂停
^Z
[2]+  Stopped                 sleep 200
[[email protected] ~]# jobs              <==可以看到被暂停或被在后台运行的任务
[1]-  Running                 sleep 100 &
[2]+  Stopped                 sleep 200
[[email protected] ~]# fg 1              <==恢复编号 1 调回前台

• 如果关掉后台的正在运行的任务呢？

• 1)如果没有退出当前Shell，那么应该先使用命令“fg+编号”把任务调到前台，然后按Ctrl+c结束

[[email protected] ~]# fg 1              <==恢复编号 1 调回前台
vmstat 1 > /tmp/1.log
^C

• 2)另一种情况就是，关闭当前Shell,再次打开另一个shell时，使用jobs命令并不会显示后台运行或者被暂停的任务，如果想要关闭这些任务，则必须知道它们的pid

[[email protected] ~]# vmstat 1 > /tmp/1.log &              <==使用“&”把任务放到后台运行时会显示pid
[1] 1184
[[email protected] ~]# ps aux |grep vmstat              <==查看vmstat的进程pid
root      1184  0.0  0.1   2016   560 pts/0    S    00:15   0:00 vmstat 1
root      1186  0.0  0.1   4356   728 pts/0    S+   00:15   0:00 grep vmstat
[[email protected] ~]# kill 1184                            <==杀死vmstat进程

• 如果遇到 kill结束不了的进程，可以在后面加上一个选项 “-9”，即kill -9 pid

3.4、花括号{}的使用技巧

• 通过括号扩展可以生存命令行或脚本所需要的字串，括号中可以包含连续的序列号或使用逗号分隔的多个项目，连续的序列包括一个起点与一个终点，并使用 ... 分割

[[email protected] ~]# echo {a,b,c,d,e}                            <==输出 a b c d e
a b c d e
[[email protected] ~]# echo user{2,5,8,10}                      <==输出 user2 user5 user8 user10
user2 user5 user8 user10
[[email protected] ~]# echo {0..5}                                    <==输出 0 1 2 3 4 5
0 1 2 3 4 5
[[email protected] ~]# echo {0..10..2}                              <==输出偶数 0 2  4 6 8 10
0 2 4 6 8 10
[[email protected] ~]# echo x{2..-1}                                <==输出 x2 x1 x0 x-1
x2 x1 x0 x-1
[[email protected] ~]# touch /tmp/{a1,a2,a3}                 <==创建 a1 a2 a3 等文件
[[email protected] ~]# ls -l /tmp/a{1,2,3}                          <==查看a1 a2 a3 属性
-rw-r--r--. 1 root root 0 Jul 20 02:41 /tmp/a1
-rw-r--r--. 1 root root 0 Jul 20 02:41 /tmp/a2
-rw-r--r--. 1 root root 0 Jul 20 02:41 /tmp/a3
[[email protected] ~]# chmod 777 /tmp/a{1,2}                  <==给予 a1 a2 满权限
[[email protected] ~]# ls -l /tmp/a{1,2,3}                            <==查看 a1 a2 a3 熟悉
-rwxrwxrwx. 1 root root 0 Jul 20 02:41 /tmp/a1
-rwxrwxrwx. 1 root root 0 Jul 20 02:41 /tmp/a2
-rw-r--r--. 1 root root 0 Jul 20 02:41 /tmp/a3