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条件测试操作
要使 she11 脚本程序具备一定的“智能”,面临的第一个问题就是如何区分不同的情况以确定执行何种操作。例如,当磁盘使用率超过 95%时,发送告警信息;当备份目录不存在时,能够自动创建;当源码编译程序时,若配置失败则不再继续安装等。
shel1 环境根据命令执行后的返回状态值($?)来判断是否执行成功,当返回值为 8 时表示成功,否则(非 6 值)表示失败或异常。使用专门的测试工具-test 命令,可以对特定条件进行测试,并根据返回值来判断条件是否成立(返回值为8表示条件成立)。
使用test测试命令时,包括以下两种形式。
test 条件表达式
或
[ 条件表达式 ]
这两种方式的作用完全相同,但通常后一种形式更为常用,也更贴近编程习惯。需要注意的是,方括号“[”或“]”与条件表达式之间需要至少一个空格进行分隔。
根据需要测试的条件类别不同,条件表达式也不同。比较常用的条件操作包括文件测试、整数值比较、字符串比较,以及针对多个条件的逻辑测试,下面分别进行介绍。
文件测试
文件测试指的是根据给定的路径名称,判断对应的是文件还是目录,或者判断文件是否可读、可写、可执行等。文件测试的常见操作选项如下,使用时将测试对象放在操作选项之后即可。
- -d:测试是否为目录(Directory)。
- -e:测试目录或文件是否存在(Exist)。
- -f:测试是否为文件(File)。
- -r:测试当前用户是否有权限读取(Read)。
- -w:测试当前用户是否有权限写入(write)。
- -x:测试是否设置有可执行(Excute)权限。
执行条件测试操作以后,通过预定义变量$?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 ,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 $? //查看前一命令的返回值
1 //返回 1 表示条件不成立
通过查看变量$?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”。其中,“&8”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/cdrom ]&& echo "YEs"
//输出"YES"表示该目录存在
YES
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。整数值比较的常用操作选项如下,使用时将操作选项放在要比较的两个整数之间。
- -eq:第一个数等于(Equa1)第二个数。
- -ne:第一个数不等于(Not Equal)第二个数。
- -gt:第一个数大于(Greater Than)第二个数。
- -lt:第一个数小于(Lesser Than)第二个数。
- -le:第一个数小于或等于(Lesser or Equal)第二个数。
- -ge:第一个数大于或等于(Greater or Equal)第二个数。
整数值比较在 She11 脚本编写中的应用较多。例如,用来判断已登录用户数量、开启进程数、磁盘使用率是否超标,以及软件版本号是否符合要求等。实际使用时,往往会通过变量引用、命令替换等方式来获取一个数值。
如下:若要判断当前已登录的用户数,当超过五个时输出“Too many.”,可以执行以下操作。其中,已登录用户数可通过“who|wc -1”命令获得,以命令替换方式嵌入。
[root@localhost ~]#Unum=`whowc -1` //查看当前已登录用户数
[root@localhost ~]#[ $Unum -gt 5 ]&& echo "Too many." //测试结果(大于)
Too many
又如,若要判断物理内存(Mem)当前的磁盘缓存(buff/cache)大小,当低于 1024MB 时输出具体数值,可以执行以下操作。其中,“free -m”命令表示以 MB 为单位输出内存信息,提取的空闲内存数值通过命令替换赋值给变量 Freecc。
[root@localhost ~]# Freecc=$(free -m|grep "Mem:" awk '{print $6}')
[root@localhost ~]#[ $Freecc -lt 1024 ]&& echo ${Freecc}MB
275MB
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 shel1 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。
如下,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
共执行以下操作。
[root@localhost ~]# echO $LANG
//查看当前的语言环境
zh_CN.UTF-8
[root@localhost ~]#[ $LANG != "en.us" ]&& echo "Not en.us"
//字符串测试结果(不等于)
Not en.Us
又如, 在 shel1 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"是否覆盖现有文件(yes/no)?" ACK
是否覆盖现有文件(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 ~]#[ $ACK="no"]&& echo"不覆盖”不覆盖
逻辑测试
逻辑测试指的是判断两个或多个条件之间的依赖关系。当系统任务取决于多个不同的条件时,根据这些条件是否同时成立或者只要有其中一个成立等情况,需要有一个测试的过程。常用的逻辑测试操作如下,使用时放在不同的测试语句或命令之间。
- &&:逻辑与,表示“而且”,只有当前后两个条件都成立时,整个测试命令的返回值才为 0(结果成立)。使用 test 命令测试时,“&&”可改为“-a”。
- ||:逻辑或,表示“或者”,只要前后两个条件中有一个成立,整个测试命令的返回值即为 0(结果成立)。使用 test 命令测试时,“|”可改为“-0”。
- !:逻辑否,表示“不”,只有当指定的条件不成立时,整个测试命令的返回值才为 0(结果成立)。
在上述逻辑测试的操作选项中,“&&”和“|”通常也用于间隔不同的命令操作,其作用是相似的。实际上此前已经接触过“&8”操作的应用,如“make&& make insta11”的编译安装操作。
如下,若要判断当前 Linux 系统的内核版本是否大于 3.4,可以执行以下操作。其中,内核版本号通过 uname 和 awk 命令获得。
[root@localhost ~]# uname -r //査看内核版本信息
3.10.0-514.e17.x86 64
[root@localhost ~]# Mnum=$(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-ge3]&&[$Snum -gt 4]&& echo"符合要求”符合要求
if 条件语句
实际上使用“&&”和“|”逻辑测试已经可以完成简单的判断并执行相应的操作,但是当需要选择执行的命令语句较多时,这种方式将使执行代码显得很复杂,不好理解。而使用专用的 if 条件语句,可以更好地整理脚本结构,使得层次分明,清晰易懂。
if语句的结构
在 she11 脚本应用中,if 语句是最为常用的一种流程控制方式,用来根据特定的条件测试结果,分别执行不同的操作(如果.……那么…)。根据不同的复杂程度,if 语句的选择结构可以分为三种基本类型。适用于不同的应用场合。
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
在上述语句结构中,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then 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 6,则忽略 then 后面的命令序列,直接跳至 fi 行以后执行其他脚本代码,如下图所示。
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,如下图 所示。
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。例如,首先判断某学生的得分是否及格,若及格则再次判断是否高于 90 分等。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She11 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,采用下一节的 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,如下图所示。
if语句应用实例
为了进一步理解 if 语句结构和流程,掌握 if 语句在 shel1 脚本中的实际使用,下面针对不同分支的 if 语句讲解几个脚本示例。
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 she11 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 $MOUNT_DIR
fi
[root@localhost ~]# chmod +x chkmountdir.sh
[root@localhost ~]#./chkmountdir.sh
如有些特权命令操作要求以 root 用户执行,如果当前用户不是 root,那么再执行这些命令就没有必要(肯定会失败)。针对这种情况,在脚本中可以先判断当前用户是不是root,如果不是则报错并执行“exit 1”命令退出脚本(1 表示退出后的返回状态值),而不再执行其他代码。
[root@localhost ~]# vim /opt/chkifroot.sh
#!/bin/bash
if [ "$USER" !="root" ]
then
echo "错误!非 root 用户,权限不足! "
exit 1
fi
fdisk -l /dev/sda
[root@localhost ~]# chmod +x /opt/chkifroot.sh
当普通用户执行 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)。
[root@localhost ~]# /opt/chkifroot.sh
错误!非 root 用户,权限不足!
当 root 用户执行 chkifroot.sh 脚本时,由于“非 root 用户”的条件不成立,所以 if 语句不执行任何操作,正常执行 fi 之后的脚本代码。
[root@localhost ~]# /opt/chkifroot.sh
….//省略部分内容
Device Boot start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 2048 40894463 20446208 83 Linux
/dev/sda2 40894464 41943039 524288 82 Linux swap / Solaris
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/nul1 //将数据丢给黑洞了 /dev/null
-c 次数 -i 间隔时间 -W 超时 3秒
if [ $? -eq 0 ]
then
echo "Host $1 is up."
else
echo "Host $1 is down."
fi
[root@localhost ~]# chmod +x pinghost.sh //给脚本执行权限
在上述脚本代码中,为了提高 ping 命令的测试效率,使用了“-c”“-씓-W”选项,分别指定只发送三个测试包、间隔 0.2 秒、超时 3 秒。另外,通过“&>/dev/nu11”屏蔽了 ping 命令执行过程的输出信息。执行 pinghost.sh 脚本的效果如下所示。
[root@localhost ~]# ./pinghost.sh 192.168.10.101 //ping一个运行的主机
Host 192.168.10.101 is up.
[root@localhost ~]# ./pinghost.sh 192.168.10.106 //ping一个没有在运行的主机
Host 192.168.10.106 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”选项表示査找时使用精确匹配。
[root@localhost ~]# vim chkvsftpd.sh
#!/bin/bash
systemctl status vsftpd &>/dev/nul1
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 ~]# chmod +x chkvsftpd.sh //给执行的权限
执行脚本的效果如下:
[root@localhost ~]# ./chkvsftpd.sh
警告:vsftpd 服务不可用!
[root@localhost ~]# systemctl start vsftpd
[root@localhost ~]# ./chkvsftpd.sh
监听地址:::21
进程 PID 号:61003
3、多分支 if 语句应用
与单分支、双分支 if 语句相比,多分支 f 语句的结构能够根据多个互斥的条件分别执行不同的操作,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 85 ]&& [ $GRADE -le 100 ]
then
echo“$GRADE 分,优秀!"
elif [ $GRADE -ge 70]&&[ $GRADE -le 84 ]
then
echo"$GRADE 分,合格!"
else
echo“$GRADE 分,不合格!"
fi
[root@localhost ~]# chmod +x gradediv.sh //给脚本执行权限
执行脚本效果如下:
[root@localhost ~]# ./gradediv.sh
请输入您的分数(0-100):67
67 分,不合格!
[root@localhost ~]# ./gradediv.sh
请输入您的分数(0-100):78
78 分,合格!
[root@localhost ~]# ./gradediv.sh
请输入您的分数(0-100): 89
89 分,优秀!
case 分支语句
case 语句可以使脚本程序的结构更加清晰、层次分明,本节就来学习 case 语句的语法结构及应用。
case语句的结构
case 语句主要适用于以下情况:某个变量存在多种取值,需要对其中的每一种取值分别执行不同的命令序列。这种情况与多分支的 if 语句非常相似,只不过 if 语句需要判断多个不同的条件,而 case语句只是判断一个变量的不同取值。
case 分支语句的语法结构如下所示:
case 变量 in
模式 1)
命令序列 1
;; //;;为结束分支
模式 2)
命令序列 2
;; //;;为结束分支
* )
默认命令序列
esac
在上述语句结构中,关键字 case 后面跟的是“变量值”,即“$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;若与模式 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,如下图所示。
使用 case 分支语句时,有几个值得注意的特点如下所述。
- case 行尾必须为单词“in”,每一模式必须以右括号“)”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。
case语句应用实例
为了进一步理解 case 语句的结构和流程,掌握 case 语句在脚本中的实际使用,下面依次介绍两个脚本示例。
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 Enter 键确认:"KEY
case "$KEY" in
[a-z]|[A-Z])//匹配任意字母
echo“您输入的是 字母,"
;;
[0-9])//匹配任意数字
echo"您输入的是 数字."
;;
*) //默认模式,匹配任意字符
echo"您输入的是 空格、功能键或其他控制字符,"
esac
[root@localhost ~]# chmod +x hitkey.sh //给脚本执行权限
测试并确认 hitkey.sh 脚本的执行结果如下所示
[root@localhost ~]# ./hitkey.sh
请输入一个字符,并按 Enter 键确认:k //输入字母 k
您输入的是 字母。
[root@localhost ~]# ./hitkey.sh
请输入一个字符,并按 Enter 键确认:8 //输入数字 8
您输入的是 数字.
[root@localhost ~]# ./hitkey.sh
请输入一个字符,并按 Enter 键确认:^[[19~ //按 F8 键 //当输入分支里没有的就会报错或者提示
您输入的是 空格、功能键或其他控制字符.
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 //在后台启动 sleep 进程
echo "oK"
fi
;;
stop)
echo -n "正在停止 sleep 服务 ..." pkill"sleep" &>/dev/null
echo "OK" //停止 sleep 进程
;;
status)
if pgrep "sleep"&>/dev/null ;then //判断并提示 sleep 进程状态
echo "sleep 服务已经启动," else
echo "sleep 服务已经停止,"
fi
;;
restart) //先停止、再启动服务
$0 stop
$0 start
;;
*) //默认显示用法信息
echo"用法:$0 {start|stop|statuslrestart}"
esac
[root@localhost ~]# chmod +x myprog //给脚本执行权限
测试并 myprog 脚本的执行结果如下:
[root@localhost ~]# ./myprog start
正在启动 sleep 服务...OK
[root@localhost ~]# ./myprog status
sleep 服务已经启动.
[root@localhost ~]# ./myprog stop
正在停止 sleep 服务 ... OK、
[root@localhost ~]# ./myprog reload
//未提供此参数,按默认处理
用法:./myprog {startlstop|status|restart}
在 Linux 系统中,源码软件包编译安装后提供的服务控制脚本使用了 case 分支语句;也有一些源码包没有提供服务控制脚本,编译安装后可参照上例自行编写服务控制脚本。平时控制各种系统服务时,供的 start、stop、restart 等位置参数,正是由 case 语句结构来识别并完成相应操作的。有兴趣的同学可自行查阅这些脚本内容。
若要将 myprog 服务交给 systemd 来管理,还需要在/lib/systemd/system 目录下添加相应的myprog.service 配置文件。