shell脚本基础
1.文本文件
Shell 脚本是一个纯文本文件（如 .sh 扩展名），内容由可执行的命令序列组成。
示例：包含 ls -l, echo "Hello" 等命令的文本文件。
2.可执行性
需通过 chmod +x script.sh 赋予执行权限，由 Shell 解释器（如 Bash）逐行解析并执行命令。
3.内容组成
命令：直接调用系统命令（如 cp, grep）。
逻辑控制：通过 if、for、while 等实现条件判断和循环。
数据操作：使用变量（如 name="file.txt"）、参数传递（$1, $2）和输入输出（read, echo）。
4.解释型语言特性
无需编译，由 Shell 环境实时解析执行。
执行过程：逐行读取 → 解析 → 调用系统功能。
对比编译型语言（如 C）：无二进制生成阶段，依赖运行时环境。
Shell 脚本的核心特征
| 特征 | 说明 |
| 依赖 Shell 环境 | 需在 Bash、Zsh 等 Shell 中运行，不同 Shell 可能有语法差异 |
| 直接操作系统接口 | 可调用系统命令、管理进程、操作文件系统 |
| 轻量级自动化 | 适合快速编写小型任务 |
Shell 脚本的核心意义
1.系统管理与运维的基石
Shell 脚本是 Linux/UNIX 环境下实现 自动化运维 和 高效系统管理 的核心工具。它通过封装命令流程，解决重复性操作，显著提升管理效率。
2.深度集成系统生态
Linux/UNIX 系统的 底层组件（如服务启动脚本 /etc/init.d/）和 基础服务（如 Cron 定时任务、日志轮转工具 logrotate）均依赖 Shell 脚本实现核心逻辑。
主流开源软件（如 Nginx、MySQL）的安装配置、状态监控等功能也通过 Shell 脚本提供支持。
3.运维工程师的核心能力
脚本编写：需掌握变量、流程控制、函数等语法，编写自动化工具（如备份、监控、批量部署）。
脚本解读：需能分析系统内置脚本（如 /etc/profile）及第三方软件附带的脚本（如 Let's Encrypt 的 certbot-auto），以便调试和定制。
长期复用的技术投资
脚本具有 可移植性：一次编写的脚本可在同类系统（如 CentOS、Ubuntu）中重复使用。
维护成本低：通过参数化设计（如 $1 接收外部参数），可适应动态需求变化，避免重复开发。
技术价值的底层逻辑
直接调用系统接口
Shell 脚本通过执行 原生命令（如 grep, awk, rsync）直接操作文件、进程和网络，无需依赖额外库或中间层。
1.脚本幻数
作用：定义脚本执行所需的解释器路径，必须位于脚本首行。
语法：#!/bin/bash 或 #!/usr/bin/env bash
技术意义：
内核通过 Shebang 确定使用何种解释器执行脚本。
若未指定，默认以当前 Shell 环境执行，可能导致兼容性问题。
2.程序主题
由三类核心内容组成
| 类别 | 说明 |
| 命令 | 直接调用系统可执行程序或自定义函数 |
| 逻辑控制结构 | 条件分支：if-else、case- 循环： for、while、until- 流程控制： break、continue |
| 数据操作 | 变量：name="value"、PATH=$PATH:/new_dir- 参数传递： $1（位置参数）、$@（所有参数）- 输入输出： read、echo、>（重定向） |
3.注释
语法：
单行注释：以 # 开头，如 # 此脚本用于清理日志
多行注释：通过 :<
Shell 脚本注释方法
1.单行注释
语法：以 # 符号开头，注释到行尾。
用途：解释单行代码意图或临时禁用某条命令。
[root@gu ~]# vim gu.sh
#!/bin/bash
#show some word
echo hello world
[root@gu ~]# sh gu.sh
hello world
多行注释
方法：利用 : 命令与引号（兼容性较好）
: '
注释内容1
注释内容2
允许包含特殊符号（如 $、!）
'注意：首行 : ' 与末行 ' 必须单独成行，且 ' 前后不可有空格
Shell 脚本编码规范
1. 文件命名规范
规范要求：1.全小写 + 下划线分隔
2.体现核心功能
3.避免特殊字符
2.解释器声明规范
强制要求：首行必须明确指定解释器
3. 注释规范
| 类型 | 规范要求 |
|---|---|
| 元数据 | 脚本头部声明功能、作者、版本 |
| 行注释 | 使用英文注释 |
| 块注释 | 复杂逻辑用多行注释 |
开头加版本特权等信息
# Date:创建日期
# Author:作者
# Mail:联系方式
# Function:功能
# Version:版本
4. 命令使用规范
| 原则 | 推荐做法 | 技术优势 |
|---|---|---|
| 优先内置命令 | 使用 echo、test、read |
减少子进程创建，执行更快 |
| 避免冗余管道 | grep "error" log.txt | 比 `cat log.txt |
| 合并命令 | [[ -f file ]] && rm file | 替代 if [ -f file ]; then rm file; |
| 使用现代语法 | $((i++)) 替代 expr $i + 1 |
提升可读性和性能 |
5. 代码结构规范
缩进：统一使用 4 空格（非 Tab）例：`bash
for i in 1 2 3
echo $i
done
Vim 自动化脚本头配置解析
1. 配置文件定位
路径：~/.vimrc（用户级 Vim 配置）
生效范围：仅对当前用户生效，不影响系统全局配置
2. 核心配置分解
" ==== 基础编辑设定 ====
set ts=2 " Tab 宽度为 2 空格
set sw=2 " 自动缩进步长为 2 空格
set ai " 开启自动缩进 (autoindent)
set et " 将 Tab 转换为空格 (expandtab)
" ==== 模板自动化 ====
" 快捷键映射：F4 插入模板
map ms:call SHELLTITLE()'s
" 自动触发：新建 .sh 或 .script 文件时插入模板
autocmd BufNewFile *.sh,*.script call SHELLTITLE()
" ==== 模板生成函数 ====
func SHELLTITLE()
" 使用 heredoc 语法更高效插入多行
let header = [
\"###############################################",
\"# Author: lee",
\"# Version: ",
\"# Date: ".strftime("%Y/%m/%d"),
\"# Mail: [email protected]",
\"# Function: ",
\"# ",
\"################################################",
\"",
\"#!/bin/bash"
\]
call append(0, header) " 在缓冲区第 0 行后插入
endfunc 技术优化点说明
1.模板插入效率提升
原始代码使用多个 call append() 逐行写入，改为 数组批量插入 减少 Vim 内部函数调用开销。
2.日期动态生成
strftime("%Y/%m/%d") 自动填充当前日期，支持格式定制如 "%Y-%m-%d %H:%M"。
3.跨版本兼容性
autocmd 使用 BufNewFile 事件而非旧版 BufCreate
采用 map 而非 noremap 需注意模式作用域（建议明确为 noremap ）
4.安全边界处理
添加 endfunc 后的空行，避免后续配置被误认为函数内容。
脚本执行方式
脚本的执行方式直接影响其运行环境与进程树结构
一、在当前 Shell 环境执行
特征
继承当前 Shell 变量和函数
直接修改当前 Shell 状态
常用于环境配置脚本
| 命令 | 技术原理 | 示例进程树分析 |
. gu.sh |
source 命令的同名简写 |
|
source gu.sh |
直接读取脚本内容并在当前 Shell 上下文逐行执行 | 脚本中的 cat 成为当前 Shell 的子进程 |
二、在子 Shell 环境执行
特征
创建独立进程空间 不污染当前 Shell 环境 默认执行方式，适合大多数脚本
sh gu.sh 强制使用 /bin/sh 解释器执行
权限要求
chmod +x gu.sh # 必须赋予可执行权限才能直接运行进程状态解读
| 状态码 | 含义 |
|---|---|
| S | 可中断睡眠 |
| T | 暂停/跟踪状态 |
| R | 运行/可运行状态 |
Shell 脚本调试
调试是定位和修复脚本逻辑错误的核心手段
1.调试的核心目标
定位错误类型
语法错误：如缺少 done、引号未闭合（bash -n 可静态检查）
逻辑错误：如条件判断错误、循环失控
环境依赖错误：如路径缺失、权限不足
二、调试工具与参数
1. 逐行追踪模式 (-x)
输出特征：
每行命令执行前会显示 + 前缀的命令内容
2.详细回显模式 (-v)
与 -x 的差异：
-v 显示脚本原始代码行，-x 显示展开后的实际执行命令。
调试步骤：
启动逐行调试：bash -x gu.sh
观察最后执行的命令为 + cat
检查代码行确认应为 cal
修复后验证
流程图解
graph TD
A[脚本卡住无输出] --> B{启动-x调试}
B --> C[定位到cat命令]
C --> D[代码审查]
D --> E[修正为cal]
E --> F[验证输出]命令退出状态码
退出状态码是进程间通信的核心机制之一，用于标识程序执行结果，严格遵循 UNIX 哲学中的 "沉默即成功" 原则。
一、退出码定义与标准
| 特性 | 技术规范 |
|---|---|
| 数值范围 | 0-255（8 位无符号整数） |
| 成功标志 | 返回 0（即使程序无输出） |
| 错误码语义 | 非零值由开发者定义 |
| 特殊状态码 | - 1: 通用错误- 2: 命令行参数错误- 127: 命令未找到 |
二、查看退出状态码
1. 查看方法
$ command # 执行命令
$ echo $? # 立即查看退出码（变量 `$?` 为瞬态值，仅保存最近一次结果）三、脚本中的退出码控制
1. 隐式退出码
默认返回最后一条命令的退出码
#!/bin/bash
date # 若 date 执行成功，脚本返回 02.显式指定退出值
在脚本中使用 exit [n] 直接控制退出状态码
#!/bin/bash
# 正常流程
echo "执行任务..."
exit 0 # 明确返回成功
# 异常处理
if [[ ! -d "/data" ]]; then
echo "错误：/data 目录不存在" >&2
exit 1 # 自定义错误码
fi