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一、条件测试操作
Shell 环境根据命令执行后的返回状态值($?)来判断是否执行成功,当返回值为 0 时表示成功否则(非 0 值)表示失败或异常。
使用专门的测试工具-test 命令,可以对特定条件进行测试,并根据返回值来判断条件是否成立(返回值为0表示条件成立)。
使用 test 测试命令时,包括以下两种形式:
test 条件表达式
或
[ 条件表达式 ]
这两种方式的作用完全相同,但相比前一种,后一种更为常用。注意方括号 “[” 或 “]” 与条件表达式之间需要至少一个空格进行分隔。
根据需要测试的条件类别不同,条件表达式也不同。常用的条件操作包括文件测试、整数值比较、字符串比较,以及针对多个条件的逻辑测试。
1、文件测试
文件测试指的是根据给定的路径名称,判断对应的是文件还是目录,或者判断文件是否可读、可写、可执行等。
文件测试的常见操作选项如下,使用时将测试对象放在操作选项之后即可。
-d(Directory) |
测试是否为目录 |
-e(Exist) |
测试目录或文件是否存在 |
-f(File) |
测试是否为文件 |
-r(Read) |
测试当前用户是否有权限读取 |
-w(write) |
测试当前用户是否有权限写入 |
-x(Excute) |
测试是否设置有可执行权限。 |
执行条件测试操作以后,通过预定义变量$?可以获得测试命令的返回状态值,从而判断该条件是否成立。
例如,执行以下操作可测试目录/media/是否存在,如果返回值$?为 0,表示存在此目录,否则表示不存在或者虽然存在但不是目录。
[root@localhost ~]# [ -d /media/ ]
[root@localhost ~]# echo $? #查看前一命令的返回值
0 #返回 0 表示条件成立
若测试的条件不成立,则测试操作的返回值将不为0 (通常为 1)。
例如,执行以下操作展示了测试不存在目录的情况。
[root@localhost ~]# [ -d /media/cdrom/Server ]
[root@localhost ~]# echo $?
1 #返回1表示条件不成立
通过查看变量$?的值可以判断前一步的条件测试结果,但是操作比较烦琐,输出结果也并不是很直观。为了更直观地査看测试结果,可以结合命令分隔符“&&”和 echo 命令一起使用,当条件成立时直接输出“YES”。
“&&”符号表示“而且”的关系,只有当前面的命令执行成功后才会执行后面的命令,否则后面的命令将会被忽略。
例如,上述目录测试操作可以改写如下。
[root@localhost ~]# [ -d /media/cdrom/Server ] && echo "YES"
#无输出表示该目录不存在
[root@localhost ~]# [ -d /media/ ] && echo "YES"
YES #输出“YES”表示该目录存在
2、整数值比较
整数值比较指的是根据给定的两个整数值,判断第一个数与第二个数的关系,如是否大于、等于、小于第二个数。如下为常用的操作选项,使用时将操作选项放在要比较的两个整数之间。
-eq(Equal) |
第一个数等于第二个数。 |
-ne(Not Equal) |
第一个数不等于第二个数。 |
-gt(Greater Than) |
第一个数大于第二个数。 |
-lt(Lesser Than) |
第一个数小于第二个数。 |
-le(Lesser or Equal) |
第一个数小于或等于第二个数。 |
-ge(Greater or Equal) |
第一个数大于或等于第二个数。 |
整数值比较在 Shell 脚本编写中的应用较多。
例一:若要判断当前已登录的用户数,当超过两个时输出“Too many.”,可以执行以下操作。其中,已登录用户数可通过“who | wc -l”命令获得,以命令替换方式嵌入。
[root@localhost ~]# unum=`who | wc -l`
[root@localhost ~]# [ $unum -gt 2 ] && echo "Too many."
#无输出表示结果小于用户登录数
例二:若要判断物理内存(Mem)当前的磁盘缓存(buff/cache)大小,当低于 1024MB 时输出具体数值,可以执行以下操作。其中,“free -m”命令表示以 MB 为单位输出内存信息,提取的空闲内存数值通过命令替换赋值给变量Freecc。
[root@localhost ~]# FreeCC=$(free -m | grep "Mem:" | awk '{print $6}')
[root@localhost ~]# [ $FreeCC -lt 1024 ] && echo ${FreeCC}MB
585MB
3、字符串比较
字符串比较通常用来检査用户输入、系统环境等是否满足条件,在提供交互式操作的 Shell 脚本中,也可用来判断用户输入的位置参数是否符合要求。字符串比较的常用操作选项如下。
= |
第一个字符串与第二个字符串相同。 |
!= |
第一个字符串与第二个字符串不相同,其中“!”符号表示取反。 |
-z |
检查字符串是否为空(Zero),对于未定义或赋予空值的变量将视为空串。 |
例一:若要判断当前系统的语言环境,当发现不是“en.Us”时输出提示信息“Not en.Us”,可以
执行以下操作。
[root@localhost ~]# echo $LANG
zh_CN.UTF-8 #查看当前的语言环境
[root@localhost ~]# [ $LANG != "en.US" ] && echo "Not en.US"
Not en.US #字符串测试结果(不等于)
例二:在 shell 脚本应用中,经常需要用户输入“yes”或“no”来确认某个任务。以下操作展示了确认交互的简单过程,当然,实际使用时还会根据变量“ACK”的取值分别执行进一步的操作。
[root@localhost ~]# read -p "是否覆盖现有(yes/no)?" ACK
是否覆盖现有(yes/no)?yes
[root@localhost ~]# [ $ACK = "yes" ] && echo "覆盖"
覆盖
[root@localhost ~]# read -p "是否覆盖现有文件(yes/no)?" ACK
是否覆盖现有文件(yes/no)?no
[root@localhost ~]# [ $ACK = "no" ] && echo "不覆盖"
不覆盖
4、逻辑测试
逻辑测试指的是判断两个或多个条件之间的依赖关系。当系统任务取决于多个不同的条件时,根据这些条件是否同时成立或者只要有其中一个成立等情况,需要有一个测试的过程。
常用的逻辑测试操作如下,使用时放在不同的测试语句或命令之间。
&& |
逻辑与,表示“而且”,只有当前后两个条件都成立时,整个测试命令的返回值才为 0(结果成立)。使用 test 命令测试时,“&&”可改为“-a”。 |
|| |
逻辑或,表示“或者”,只要前后两个条件中有一个成立,整个测试命令的返回值即为0 (结果成立)。使用 test 命令测试时,“||”可改为“-o”。 |
! |
逻辑否,表示“不”,只有当指定的条件不成立时,整个测试命令的返回值才为 0(结果成立)。 |
在上述逻辑测试的操作选项中,“&&”和“||”通常也用于间隔不同的命令操作,其作用是相似的。
就如编译安装的“make && make install”。
例如,若要判断当前 Linux 系统的内核版本是否大于 6.4,可以执行以下操作。其中,内核版本号通过uname和awk 命令活得。
[root@localhost ~]# uname -r #查看内核版本信息
6.6.0-72.0.0.76.oe2403sp1.x86_64
[root@localhost ~]# mnum=$(uname -r | awk -F. '{print $1}') #取主版本号
[root@localhost ~]# snum=$(uname -r | awk -F. '{print $2}') #取次版本号
[root@localhost ~]# [ $mnum -ge 6 ] && [ $snum -gt 4 ] && echo "符合要求"
符合要求
二、if 条件语句
1、if 语句的结构
(1)单分支 if 语句
if 语句的“分支”指的是不同测试结果所对应的执行语句(一条或多条)。对于单分支的选择结构,只有在“条件成立”时才会执行相应的代码,否则不执行任何操作。
单分支 if 语句的语法格式如下所示:
if 条件测试操作
then
命令序列
fi
条件测试操作既可以是 “[条件表达式]” 语句,也可以是其他可执行的命令语句;
命令序列指的是一条或多条可执行的命令行,也包括嵌套使用的 if 语句或其他流程控制语句。
单分支 if 语句的执行流程:首先判断条件测试操作的结果,如果返回值为 0,表示条件成立,执行后面的命令序列,一直到遇见 fi 结束判断为止,继续执行其他脚本代码;如果返回值不为 0,则then忽略 then 后面的命令序列,直接跳至 fi 行以后执行其他脚本代码。
(2)双分支 if 语句
对于双分支的选择结构,要求针对“条件成立”“条件不成立”两种情况分别执行不同的操作。
双分支 if 语句的语法格式如下所示:
if 条件测试操作
then
命令序列1
else
命令序列2
fi
双分支 if 语句的执行流程:首先判断条件测试操作的结果,如果条件成立,则执行 then 后面的命令序列1,忽略 else 及后面的命令序列 2,直到遇见 fi 结束判断;如果条件不成立,则忽略 then 及后面的命令序列1,直接跳至 else 后面的命令序列 2 并执行,直到遇见 fi 结束判断。
(3)多分支 if 语句
由于 if 语句可以根据测试结果的成立、不成立分别执行操作,所以能够嵌套使用,进行多次判断。
多分支 if 语句的语法格式如下:
if 条件测试操作1
then
命令序列1
elif 条件测试操作2
then
命令序列2
else
命令序列3
fi
上述语句结构中只嵌套了一个 elif 语句作为示例,实际上可以嵌套多个。if 语句的嵌套在编写Shell 脚本时并不常用,因为多重嵌套容易使程序结构变得复杂。当确实需要使用多分支的程序结构时通常采用下文中的 case 语句更加方便。
多分支 if 语句的执行流程:首先判断条件测试操作1的结果,如果条件1成立,则执行命令序列1,然后跳至 fi 结束判断;如果条件 1 不成立,则继续判断条件测试操作2的结果,如果条件2成立,则执行命令序列 2,然后跳至 fi 结束判断……如果所有的条件都不满足,则执行 else 后面的命令序列n,直到遇见 fi 结束判断。
2、if 语句应用示例
(1)单分支 if 语句应用
很多Linux用户习惯上将光盘设备挂载到/media/cdrom 目录下,但 Linux 系统默认并没有建立此目录。若需要在 Shell 脚本中执行挂载光盘的操作,建议先判断挂载点目录是否存在,若不存在则新建此目录。
[root@localhost ~]# vim chkmountdir.sh
#!/bin/bash
MOUNT_DIR="/media/cdrom"
if [ ! -d $MOUNT_DIR ]
then
mkdir -p $MOUNT_DIR
fi
[root@localhost ~]# bash chkmountdir.sh
例如,有些特权命令操作要求以 root 用户执行,如果当前用户不是 root,那么再执行这些命令就没有必要(肯定会失败)。针对这种情况,在脚本中可以先判断当前用户是不是root,如果不是则报错并执行“exit 1”命令退出脚本(1 表示退出后的返回状态值),而不再执行其他代码。
[root@localhost ~]# vim /opt/chkifroot.sh
#!/bin/bash
if [ "$USER" != "root" ]
then
echo "错误!非root用户,权限不足!"
exit 1
fi
fdisk -l /dev/nvme0n1
当普通用户zhangsan执行 chkifroot.sh 脚本时,由于“非 root 用户”的条件成立,因此会提示权限不足并退出脚本(使用“exit 1”退出脚本后,fi 之后的 fdisk 命令将不会执行)。
[zhangsan@localhost root]$ bash /opt/chkifroot.sh
错误!非root用户,权限不足!
[zhangsan@localhost root]$ exit
exit
[root@localhost ~]# bash /opt/chkifroot.sh
Disk /dev/nvme0n1:200 GiB,214748364800 字节,419430400 个扇区
......省略部分内容
(2)双分支 if 语句应用
双分支 if 语句只是在单分支的基础上针对“条件不成立”的情况执行另一种操作,而不是“坐视不管”地不执行任何操作。
例如,若要编写一个连通性测试脚本 pinghost.sh,通过位置参数$1 提供目标主机地址,然后根据 ping 检测结果给出相应的提示,可以参考以下操作过程。
[root@localhost ~]# vim pinghost.sh
#!/bin/bash
ping -c 3 -i 0.2 -W 3 $1 &>/dev/null
if [ $? -eq 0 ]
then
echo "Host $1 is up."
else
echo "Host $1 is down."
fi
-c:发送的测试包数。
-i:间隔时间。
-W:超时时间。
&>/dev/null:屏蔽了ping命令执行过程的输出信息。
[root@localhost ~]# bash pinghost.sh 192.168.10.102
Host 192.168.10.102 is up.
[root@localhost ~]# bash pinghost.sh 192.168.1.103
Host 192.168.1.103 is down.
例如,通过 shell 脚本检査 vsftpd 服务是否运行,如果已经运行则列出其监听地址、PID 号,否则输出提示“警告:vsftpd 服务不可用!”。其中,pgrep 命令的“-x”选项表示查找时使用精确匹配。
[root@localhost ~]# vim chkvsftpd.sh
#!/bin/bash
systemctl status vsftpd &>/dev/null
if [ $? -eq 0 ]
then
echo "监听地址:$(netstat -anpt | grep vsftpd | awk '{print $4}')"
echo "进程PID号:$(pgrep -x vsftpd)"
else
echo "警告:vsftpd服务不可用!"
fi
[root@localhost ~]# bash chkvsftpd.sh
警告:vsftpd服务不可用!
[root@localhost ~]# systemctl start vsftpd
[root@localhost ~]# bash chkvsftpd.sh
监听地址::::21
进程PID号:9519
(3)多分支 if 语句应用
与单分支、双分支 if 语句相比,多分支if 语句的结构能够根据多个互斥的条件分别执行不同的探作,实际上等同于嵌套使用的 if 语句。
例如,若要编写一个成绩分档的脚本 gradediv.sh,根据输入的考试分数不同来区分优秀、合格、不合格三挡,可以参考以下操作过程。
[root@localhost ~]# vim gradediv.sh
#!/bin/bash
read -p "请输入您的分数(0-100):" GRADE
if [ $GRADE -ge 80 ] && [ $GRADE -le 100 ]
then
echo "$GRADE 分,优秀!"
elif [ $GRADE -ge 60 ] && [ $GRADE -le 80 ]
then
echo "$GRADE 分,合格!"
else
echo "$GRADE 分,不合格!"
fi
效果如下:
[root@localhost ~]# bash gradediv.sh
请输入您的分数(0-100):100
100 分,优秀!
[root@localhost ~]# bash gradediv.sh
请输入您的分数(0-100):77
77 分,合格!
[root@localhost ~]# bash gradediv.sh
请输入您的分数(0-100):50
50 分,不合格!
三、case 分支语句
1、case 语句的结构
case 语句主要适用于以下情况:某个变量存在多种取值,需要对其中的每一种取值分别执行不同的命令序列。这种情况与多分支的 if 语句非常相似,只不过 if 语句需要判断多个不同的条件,而 case语句只是判断一个变量的不同取值。
case 分支语句的语法结构如下:
case 变量值 in
模式1)
命令序列1
;;
模式2)
命令序列2
;;......
*)
默认命令序列
esac
关键字 case 后面跟的是“变量值”,即“$变量名”。整个分支结构包括在case...esac 之间,中间的模式1、模式2、…、*对应为变量的不同取值(程序期望的取值),其中*作为通配符,可匹配任意值。
case 语句的执行流程:首先使用“变量值”与模式 1 进行比较,若取值相同则执行模式1后的命
令序列,直到遇见双分号“;;”后跳转至 esac,表示结束分支;若与式1不相匹配,则继续与模式2进行比较,若取值相同则执行模式 2后的命令序列,直到遇见双分号“;;”后跳转至 esac,表示结束分支.…依此类推,若找不到任何匹配的值,则执行默认模式“*)”后的命令序列,直到遇见 esac 后结束分支。
case 行尾必须为单词“in”,每一式必须以右括号“)”结束。
双分号“;;”表示命令序列的结束。
模式字符串中,可以用方括号表示一个连续的范围,如“[0-9]”;还可以用竖杠符号“|”表示或,如“A|B”。
最后的“*)”表示默认模式,其中的*相当于通配符,
2、case 语句应用示例
(1)检查用户输入的字符类型
提示用户从键盘输入一个字符,通过 case 语句判断该字符是否为字母、数字或者其他控制字符,并给出相应的提示信息。
[root@localhost ~]# vim hitkey.sh
#!/bin/bash
read -p "请输入一个字符,并按回车键确认:" 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 "您输入的是其他字符。"
esac
效果如下:
[root@localhost ~]# bash hitkey.sh
请输入一个字符,并按回车键确认:K
您输入的是字母。
[root@localhost ~]# bash hitkey.sh
请输入一个字符,并按回车键确认:8
您输入的是数字。
[root@localhost ~]# bash hitkey.sh
请输入一个字符,并按回车键确认:>
您输入的是其他字符。
(2)编写系统服务脚本
编写一个名为 myprog 的系统服务脚本,通过位置变量$1 指定的 start、stop、restart、status控制参数,分别用来启动、停止、重启 sleep 进程,以及査看 sleep 进程的状态。其中,命令 sleep 用来暂停指定秒数的时间,这里仅用做测试,在实际运维工作中应将 sleep 改为相应后台服务的控制命令序列。
[root@localhost ~]# vim myprog
#!/bin/bash
case "$1" in
start)
echo -n "正在启动 sleep 服务 ..."
if sleep 7200 &
then
echo "ok"
fi
;;
stop)
echo -n "正在停止 sleep 服务..."
pkill "sleep" &>/dev/null
echo "OK"
;;
status)
if pgrep "sleep" &>/dev/null
then
echo "sleep 服务已经启动."
else
echo "sleep 服务已经停止."
fi
;;
restart)
bash $0 stop
bash $0 start
;;
*)
echo "用法:$0 {start|stop|status|restart}"
esac
以下是效果:
[root@localhost ~]# bash myprog start
正在启动 sleep 服务 ...ok
[root@localhost ~]# bash myprog restart
正在停止 sleep 服务...OK
正在启动 sleep 服务 ...ok
[root@localhost ~]# bash myprog status
sleep 服务已经启动.
[root@localhost ~]# bash myprog stop
正在停止 sleep 服务...OK
[root@localhost ~]# bash myprog reload
用法:myprog {start|stop|status|restart}
若想要将myprog服务交给systemd来管理,可以在/lib/systemd/system目录下添加相应的myprog.service配置文件。