Linux Shell高级技巧(一)

   该系列将重点介绍Linux Shell中的高级使用技巧，其主要面向有一定经验的Shell开发者、Linux系统管理员，以及Linux的爱好者。博客中的示例主要来源于网络和一些经典书籍，在经过本人的收集和整理之后，以系列博客的形式呈现给诸位。如果大家有更多更好的Shell脚本经典示例，且愿意在这里与我们一同分享的话，可以以邮件、博客回复等形式与我联系，我将会尽量保证该系列的持续更新。

一、将输入信息转换为大写字符后再进行条件判断：

   我们在读取用户的正常输入后，很有可能会将这些输入信息用于条件判断，那么在进行比较时，我们将不得不考虑这些信息的大小写匹配问题。

     /> cat > test1.sh
     #!/bin/sh
     echo -n "Please let me know your name. "
     read name
     #将变量name的值通过管道输出到tr命令，再由tr命令进行大小写转换后重新赋值给name变量。
     name=`echo $name | tr [a-z] [A-Z]`
     if [[ $name == "STEPHEN" ]]; then
         echo "Hello, Stephen."
     else
         echo "You are not Stephen."
     fi
     CTRL+D
     /> ./test1.sh
     Please let me know your name. stephen
     Hello, Stephen.

二、为调试信息设置输出级别：

   我们经常在调试脚本时添加一些必要的调试信息，以便跟踪到程序中的错误。在完成调试后，一般都会选择删除这些额外的调试信息，在过了一段时间之后，如果脚本需要添加新的功能，那么我们将不得不重新进行调试，这样又有可能需要添加这些调试信息，在调试成功之后，这些信息可能会被再次删除。如果我们能够为我们的调试信息添加调试级别，使其只在必要的时候输出，我想这将会是一件非常惬意的事情。
     /> cat > test2.sh
     #!/bin/sh
     if [[ $# == 0 ]]; then
         echo "Usage: ./test2.sh -d debug_level"
         exit 1
     fi
     #1. 读取脚本的命令行选项参数，并将选项赋值给变量argument。
     while getopts d: argument
     do
     #2. 只有到选项为d(-d)时有效，同时将-d后面的参数($OPTARG)赋值给变量debug，表示当前脚本的调试级别。
         case $argument in
         d) debug_level=$OPTARG ;;
         \?) echo "Usage: ./test2.sh -d debug_level"
             exit 1
             ;;
         esac
     done
     #3. 如果debug此时的值为空或者不是0-9之间的数字，给debug变量赋缺省值0.
     if [[ -z $debug_level ||  $debug_level != [0-9] ]]; then
         debug_level=0
     fi
     echo "The current debug_level level is $debug_level."
     echo -n "Tell me your name."
     read name
     name=`echo $name | tr [a-z] [A-Z]`
     if [ $name = "STEPHEN" ];then
     #4. 根据当前脚本的调试级别判断是否输出其后的调试信息，此时当debug_level > 0时输出该调试信息。
     test $debug_level -gt 0 && echo "This is stephen."
          #do something you want here.
     elif [ $name = "ANN" ]; then
     #5. 当debug_level > 1时输出该调试信息。
         test $debug_level -gt 1 && echo "This is ann."
         #do something you want here.
     else
     #6. 当debug_level > 2时输出该调试信息。
         test $debug_level -gt 2 && echo "This is others."
         #do any other else.
     fi
     CTRL+D
     /> ./test2.sh
     Usage: ./test2.sh -d debug_level
     /> ./test2.sh -d 1
     The current debug level is 1.
     Tell me your name. ann
     /> ./test2.sh -d 2
     The current debug level is 2.
     Tell me your name. ann
     This is ann.

三、判断参数是否为数字：

   有些时候我们需要验证脚本的参数或变量的值是否为数字，如果不是需要给出提示，并退出脚本。
     /> cat > test3.sh
     #!/bin/sh
     #1. $1是脚本的第一个参数，这里作为awk命令的第一个参数传入给awk命令。
     #2. 由于没有输入文件作为输入流，因此这里只是在BEGIN块中完成。
     #3. 在awk中ARGV数组表示awk命令的参数数组，ARGV[0]表示命令本身，ARGV[1]表示第一个参数。
     #4. match是awk的内置函数，返回值为匹配的正则表达式在字符串中(ARGV[1])的起始位置，没有找到返回0。
     #5. 正则表达式的写法已经保证了匹配的字符串一定是十进制的正整数，如需要浮点数或负数，仅需修改正则即可。
     #6. awk执行完成后将结果返回给isdigit变量，并作为其初始化值。
     #7. isdigit=`echo $1 | awk '{ if (match($1, "^[0-9]+$") != 0) print "true"; else print "false" }' `
     #8. 上面的写法也能实现该功能，但是由于有多个进程参与，因此效率低于下面的写法。
     isdigit=`awk 'BEGIN { if (match(ARGV[1],"^[0-9]+$") != 0) print "true"; else print "false" }' $1`
     if [[ $isdigit == "true" ]]; then
         echo "This is numeric variable."
         number=$1
     else
         echo "This is not numeric variable."
         number=0
     fi
     CTRL+D
     /> ./test3.sh 12
     This is numeric variable.
     /> ./test3.sh 12r
     This is not numeric variable.

四、判断整数变量的奇偶性：

   为了简化问题和突出重点，这里我们假设脚本的输入参数一定为合法的整数类型，因而在脚本内部将不再进行参数的合法性判断。
     /> cat > test4.sh
     #!/bin/sh
     #1. 这里的重点主要是sed命令中正则表达式的写法，它将原有的数字拆分为两个模式(用圆括号拆分)，一个前面的所有高位数字，另一个是最后一位低位数字，之后再用替换符的方式(\2)，将原有数字替换为只有最后一位的数字，最后将结果返回为last_digit变量。
     last_digit=`echo $1 | sed 's/\(.*\)\(.\)$/\2/'`
     #2. 如果last_digit的值为0,2,4,6,8，就表示其为偶数，否则为奇数。
     case $last_digit in
     0|2|4|6|8)
         echo "This is an even number." ;;
     *)
         echo "This is not an even number." ;;
     esac
     CTRL+D
     /> ./test4.sh 34
     This is an even number.
     /> ./test4.sh 345
     This is not an even number.

五、将Shell命令赋值给指定变量，以保证脚本的移植性：

   有的时候当我们在脚本中执行某个命令时，由于操作系统的不同，可能会导致命令所在路径的不同，甚至是命令名称或选项的不同，为了保证脚本具有更好的平台移植性，我们可以将该功能的命令赋值给指定的变量，之后再使用该命令时，直接使用该变量即可。这样在今后增加更多OS时，我们只需为该变量基于新系统赋予不同的值即可，否则我们将不得不修改更多的地方，这样很容易导致因误修改而引发的Bug。
     /> cat > test5.sh
     #!/bin/sh
     #1. 通过uname命令获取当前的系统名称，之后再根据OS名称的不同，给PING变量赋值不同的ping命令的全称。
     osname=`uname -s`
     #2. 可以在case的条件中添加更多的操作系统名称。
     case $osname in
     "Linux")
         PING=/usr/sbin/ping ;;
     "FreeBSD")
         PING=/sbin/ping ;;
     "SunOS")
         PING=/usr/sbin/ping ;;
     *)
         ;;
     esac
     CTRL+D
     /> . ./test5.sh
     /> echo $PING
     /usr/sbin/ping

六、获取当前时间距纪元时间(1970年1月1日)所经过的天数：

   在获取两个时间之间的差值时，需要考虑很多问题，如闰年、月份中不同的天数等。然而如果我们能够确定两个时间点之间天数的差值，那么再计算时分秒的差值时就非常简单了。在系统提供的C语言函数中，获取的时间值是从1970年1月1日0点到当前时间所流经的秒数，如果我们基于此计算两个时间之间天数的差值，将会大大简化我们的计算公式。
     /> cat > test6.sh
     #!/bin/sh
     #1. 将date命令的执行结果(秒 分 小时 日 月 年)赋值给数组变量DATE。
     declare -a DATE=(`date +"%S %M %k %d %m %Y"`)
     #2. 为了提高效率，这个直接给出1970年1月1日到新纪元所流经的天数常量。
     epoch_days=719591
     #3. 从数组中提取各个时间部分值。
     year=${DATE[5]}
     month=${DATE[4]}
     day=${DATE[3]}
     hour=${DATE[2]}
     minute=${DATE[1]}
     second=${DATE[0]}
     #4. 当月份值为1或2的时候，将月份变量的值加一，否则将月份值加13，年变量的值减一，这样做主要是因为后面的公式中取月平均天数时的需要。
     if [ $month -gt 2 ]; then
         month=$((month+1))
     else
         month=$((month+13))
         year=$((year-1))
     fi
     #5. year变量参与的运算是需要考虑闰年问题的，该问题可以自行去google。
     #6. month变量参与的运算主要是考虑月平均天数。
     #7. 计算结果为当前日期距新世纪所流经的天数。
     today_days=$(((year*365)+(year/4)-(year/100)+(year/400)+(month*306001/10000)+day))
     #8. 总天数减去纪元距离新世纪的天数即可得出我们需要的天数了。
     days_since_epoch=$((today_days-epoch_days))
     echo $days_since_epoch
     seconds_since_epoch=$(((days_since_epoch*86400)+(hour*3600)+(minute*60)+second))
     echo $seconds_since_epoch
     CTRL+D
     /> . ./test6.sh
     15310
     1322829080
     需要说明的是，推荐将该脚本的内容放到一个函数中，以便于我们今后计算类似的时间数据时使用。