Linux系统管理及应用项目式教程（RHEL9CentOSStream9）（微课版）（第2版） 课件 项目10 编写shell脚本（第2版）

公司近期有一大批新员工入职，大路安排小乔为新员工创建登录Linux服务器的用户账号和初始密码。虽然小乔已经对添加用户的命令useradd非常熟悉了，但是她觉得使用useradd命令一个一个地添加用户，效率太低而且容易出现错误，有没有什么方法可以提高效率？小乔主动思考如何提升工作效率的态度让导师大路很是欣慰，他告诉小乔可以利用shell编写程序，实现批量添加用‍户。对于小乔来讲，这是一个从未接触过的领域，于是她请教了有经验的同事。同事告诉她，shell也可以像C语言和Java一样定义变量、使用分支和循环等，在实际工作中通常利用shell脚本完成自动化任务，如批量添加、文件备份、定时文件清理‍等。在同事的指点下，小乔的思路越来越明‍确。理解shell脚本的概‍念。学会使用shell脚本创建程‍序。掌握分支结构的用‍法。具有担当精神掌握循环结构的用‍法。具有精益求精的工匠精神1创建shell脚本2条件测试与分支结构3循环结构10.1创建shell脚本10.1.1创建并运行shell脚本shell脚本是一种为shell编写的脚本程‍序。1．理解shell脚本shell脚本是一种高效、便捷的编程工具，无需编译即可直接执行，极大地简化了编程流程。此外，它具备数组处理、循环控制、条件分支和逻辑运算等丰富的编程特性，使得自动化任务处理变得高效而灵活。因此，作为系统管理人员，需要掌握shell脚本的编写方法，以简化系统管理任务，提高工作效‍率。shell脚本的结构如图10-1所示。由此可以看出，shell脚本由以#！开头的解释器、以#开头的注释行和程序体3个部分组‍成。图10-1

shell脚本的结构10.1.1创建并运行shell脚本2．编写shell脚本下面以输出HelloWorld！为例，讲解shell脚本的编写及运行方‍法。（1）编写程序实现输出HelloWorld！。[root@Server~]#mkdirshellscript[root@Server~]#cdshellscript/[root@Servershellscript]#vimHelloWorld.sh1#!/bin/bash2#Program3#Thisprogramshows"HelloWorld!"inyourscreen.4#History5#2020/06/08testFirstrelease6echo-e"HelloWorld!\n"10.1.1创建并运行shell脚本（2）注意事‍项。

第

1

行的#!/bin/bash不能省略，该行表示执行脚本时，使用的shell脚本的解释器为/bin/bash。

第2～第5行为注释行，以#开头，通常用于标注程序的功能、创建时间、修改时间等。在编写程序时，添加适当的注释是良好的编程习惯，有利于以后的维护工‍作。

第6行为主程序部分，使用echo命令输出HelloWorld！。10.1.1创建并运行shell脚本（3）设置执行权限，并运行HelloWorld.sh文‍件。编写完HelloWorld.sh文件后，在目录shellscript下，可以通过shHelloWorld.sh、sourceHelloWorld.sh和./HelloWorld.sh等3种命令运行该脚‍本。[root@Servershellscript]#shHelloWorld.sh

HelloWorld!或者[root@Servershellscript]#sourceHelloWorld.sh

HelloWorld!或者[root@Servershellscript]#chmoda+xHelloWorld.sh[root@Servershellscript]#./HelloWorld.shHelloWorld!10.1.2定义shell变量、接收用户输入的数据：read命令在shell脚本中，为了构建更复杂的功能，可以定义多种类型的变量，并且支持与用户互动来动态赋值，从而增强了脚本的交互性和适应‍性。1．shell变量的类型与其他程序设计语言中的变量一样，shell变量也可以根据作用范围分为全局变量和局部变‍量。

全局变量又被称为环境变量，其作用范围包括当前shell进程及其子进‍程。

局部变量的作用范围仅限制在其命令行所在的shell或shell脚本文件‍中。10.1.2定义shell变量、接收用户输入的数据：read命令2．设置shell环境变量shell环境变量一般是指用export命令设置的变量，用于设置shell程序的运行环‍境。环境变量可以在命令行中设置，用户退出shell时，这些变量值会丢失，若想要永久保存环境变量，可在用户主目录下的.bash_profile或.bashrc文件中定义，也可以在/etc/profile文件中定义，这样每次用户登录时，这些变量都将自动设‍置。10.1.2定义shell变量、接收用户输入的数据：read命令（1）在命令行中使用export命令设置环境变‍量。在bash中，设置环境变量可以使用export命令，命令格式如‍下。export环境变量名=变量值使用export命令设置用户的主目录为/home/test，并使用cd$HOME命令切换到用户主目录，如‍下。[root@Server~]#mkdir/home/test[root@Server~]#exportHOME=/home/test[root@Serverroot]#cd$HOME[root@Server~]#pwd/home/test[root@Server~]#echo$HOME/home/test10.1.2定义shell变量、接收用户输入的数据：read命令（2）修改/etc/profile文件，设置环境变‍量。使用export命令可以设置临时性的环境变量，退出shell时，这些环境变量就失效了，若想永久保存环境变量，需要修改/etc/profile文‍件。若要为Java设置环境变量，可在/etc/profile文件的最后加入如下代‍码。[root@Server~]#vim/etc/profileexportJAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.362.b09-2.el9_1.x86_64exportPATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin[root@Server~]#source/etc/profile[root@Server~]#echo$JAVA_HOME/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.362.b09-2.el9_1.x86_643．定义shell局部变量shell局部变量一般在shell脚本中定义，只在当前shell脚本执行期间有效。定义局部变量命令格式如‍下。变量名=变量值变量的命名需遵循一定的规则，具体如‍下。

变量名由数字、字母、下画线等组成，必须以字母或者下画线开‍头。

等号两侧不能有空‍格。

变量值若包含空格，则必须用引号引起‍来。

变量名建议大写，便于与shell命令区‍分。10.1.2定义shell变量、接收用户输入的数据：read命令【例10-1】

定义变量VAR、STR，并输出变量的‍值。[root@Server~]#VAR=100[root@Server~]#STR="HelloLinux"[root@Server~]#echo$VAR100[root@Server~]#echo$STRHelloLinux【例10-2】

定义变量A，值为HelloWorld，并输出变量A。[root@Server~]#vimprinta.sh#!/bin/bash#对变量赋值A="HelloWorld"echo"Ais:"echo$A[root@Server~]#shprinta.shAis:HelloWorld10.1.2定义shell变量、接收用户输入的数据：read命令4．接收用户输入的数据：read命令read命令用于接收从键盘输入的数据，并将其作为变量的值。此命令通常用在shell脚本与用户进行交互的场合中。命令格式如‍下。read[选项]变量名read命令的常用选项如表10-1所‍示。10.1.2定义shell变量、接收用户输入的数据：read命令【例10-3】

通过提示“Pleaseenteryourname:”输入用户的姓名，输出“HelloXX,welcometothelinuxclassroom!”。[root@Server～]#vimmyname.sh#!/bin/bash#Thisprogramshows"HelloXX，welcometothelinuxclassroom!"inyourscreen.read-p"Pleaseenteryourname:"NAMEecho"Hello$NAME,welcometothelinuxclassroom!"exit0[root@Server～]#shmyname.shPleaseenteryourname:bobbyHellobobby,welcometothelinuxclassroom!10.1.2定义shell变量、接收用户输入的数据：read命令10.2条件测试与分支结构10.2.1条件测试test命令用来检查某个条件是否成立。执行条件测试操作以后，通过预定义变量$？获取测试命令的返回值，返回值为0表示条件成立，返回值为1表示条件不成‍立。常见的测试类型有文件测试、整数值比较、字符串比较和逻辑测试‍等。1．文件测试test命令可以对文件进行测试，如test-efilename用于表示判断文件名是否存在。文件测试的常用选项如表10-2所‍示。表10-2文件测试的常用选项10.2.1条件测试【例10-4】

使用test命令判断/root目录是否存‍在。[root@Server~]#test-e/root[root@Server~]#echo$?0echo$?语句用于查看上一条命令的返回值，返回值为0表示/root目录存‍在。10.2.1条件测试2．整数值比较test命令可以将两个整数进行比较，如testnum1-eqnum2表示判断num1和num2是否相等。整数值比较的常用选项如表10-3所‍示。表10-3

整数值比较的常用选项10.2.1条件测试【例10-5】

使用test命令比较10和11是否相‍等。[root@Server~]#test10-eq11[root@Server~]#echo$?1通过echo$?语句查看到上一条命令的返回值为1，表示10和11不相‍等。10.2.1条件测试3．字符串比较test命令可以将两个字符串进行比较，如test-zstring表示判断字符串string是否为空。字符串比较的常用选项如表10-4所‍示。选项说明-z判断字符串是否为空-n判断字符串是否不为空str1=str2判断字符串str1是否等于字符串str2str1!=str2判断字符串str1是否不等于字符串str210.2.1条件测试【例10-6】

使用test命令判断字符串sas和sas是否相‍等。[root@Server~]#test"sas"="sas"[root@Server~]#echo$?0通过echo$?语句查看到上一条命令的返回值为0，表示两个字符串相‍等。10.2.1条件测试4．逻辑测试shell提供了与、或、非等逻辑运算来测试某个条件是否成立。逻辑测试的常用选项如表10-5所‍示。表10-5

逻辑测试的常用选项选项说明!表达式测试表达式是否为假表达式1-a表达式2测试两个表达式是否同时为真，也可以用&&表示表达式1-o表达式2测试两个表达式是否至少有一个为真，也可以用||表示【例10-7】

使用test命令判断/root目录是否不存‍在。[root@Server~]#test!-e/root/[root@Server~]#echo$?1通过echo

$?语句查看到上一条命令的返回值为1，表示/root目录存‍在。if语句有3种类型：单分支if语句、双分支if语句、多分支if语‍句。1．单分支if语句单分支if语句是常见的条件判断式。当条件成立时，执行相应的操作，否则不执行任何操作，其语法格式如‍下。if[条件表达式];then

命令序列fi单分支if语句的流程如图10-2所‍示。10.2.2if语句图10-2

单分支if语句的流程【例10-8】

编写如下程序，文件名为compare.sh，查看运行结‍果。[root@Server~]#vimcompare.sh#!/bin/bashFIRST=50SECOND=10if[$FIRST-gt$SECOND];thenecho"$FIRST>$SECOND"fi[root@Server~]#chmoda+xcompare.sh[root@Server~]#./compare.sh50>10在例10-8中，FIRST初值为50，SECOND初值为10，FIRST大于SECOND，因此在执行过程中可以执行到if分支语句。但是如果要根据用户输入的数据来判断条件是否成立，就需要用到双分支if语句‍了。10.2.2if语句2．双分支if语句

双分支if语句在条件成立和条件不成立时执行不同的操作，其语法格式如‍下。if[条件表达式];then

命令序列1else

命令序列2fi双分支if语句的流程如图10-3所‍示。图10-3

双分支if语句的流程10.2.2if语句【例10-9】

使用双分支if语句改进例10-8中的代码，查看运行结‍果。[root@Server~]#vimcompare.sh#!/bin/bashread-p"Pleaseinputthefirstnum:"FIRSTread-p"Pleaseinputthesecondnum:"SECONDif[$FIRST-gt$SECOND];thenecho"$FIRST>$SECOND"elseecho"$FIRST<=$SECOND"fi[root@Server~]#shcompare.shPleaseinputthefirstnum:12Pleaseinputthesecondnum:4512<=4510.2.2if语句3．多分支if语句多分支if语句能针对多个条件执行不同操作，其语法格式如‍下。if[条件表达式1];then

命令序列1elif[条件表达式2];then

命令序列2elif……else

命令序列nfi多分支if语句的流程如图10-4所‍示。10.2.2if语句图10-4

多分支if语句的流程10.2.2if语句【例10-10】

根据输入的成绩判断成绩档次是优秀、良好、及格还是不及‍格。[root@Server~]#vimscorelevel.sh#!/bin/bashread-p"请输入您的成绩(0-100):"SCOREif(($SCORE>=90))&&(($SCORE<=100))thenecho"$SCORE,属于优秀档次！"elif(($SCORE<90))&&(($SCORE>=80))thenecho"$SCORE,属于良好档次！"elif(($SCORE<80))&&(($SCORE>=60))thenecho"$SCORE,属于及格档次！"elseecho"$SCORE,属于不及格档次！"fi[root@Server~]#chmoda+xscorelevel.sh

[root@Server~]#./scorelevel.sh请输入您的成绩(0-100):9999,属于优秀档次！10.2.2if语句提示

例10-10使用了shell的双括号运算符，语法格式如下。((表达式1,表达式2…))特点如下。（1）在双括号结构中，所有表达式都可以像C语言表达式一样书写，如a++、b--等。（2）在双括号结构中，所有变量可以不加$前缀。（3）双括号可以进行逻辑运算、四则运算。（4）双括号结构扩展了for、while、if条件测试运算。（5）双括号结构支持多个表达式运算，各个表达式之间用，分开。双括号运算符不仅可以用在if语句中，也可以用在case分支及循环结构中，大大降低了编写代码的复杂性，是对shell中算术运算及赋值运算的扩‍展。10.2.3case语句例10-10利用多分支if语句实现了成绩的档次分类，但是我们发现如果if语句太多，代码量比较大，代码逻辑容易混乱。case语句可以很好地实现多分支的条件判断，达到更好的效‍果。case语句的语法格式如‍下。case变量in

值1)

命令序列1;;

值2)

命令序列2;;

值3)

命令序列3;;……*)

默认命令序列;;esac（1）使用case语句需要注意以下3点。①

首行关键字是case，末行关键字是esac（case反过来写）。②

值后面都有)。③

每条分支语句结尾一般会有一对分号即;;。（2）case语句的执行过程如‍下。①shell通过计算变量的值，将其结果依次与值1、值2、值3……比较，直到找到一个匹配‍项。②

找到匹配项，执行它后面的命令，直到遇到一对分号即;;为止。若找不到匹配项，则执行*）默认命令序‍列。10.2.3case语句case语句的流程如图10-5所‍示。10.2.3case语句图10-5

case语句的流程【例10-11】

使用case语句实现：根据输入的成绩判断成绩等级是优秀、良好、中等还是‍差。[root@Server~]#vimcaselevel.sh#!/bin/bashread-p"Pleaseinputyourscore:"SCOREcase$SCOREin[9][0-9]|100)echo"成绩为：$SCORE,等级为优秀";;[8][0-9])echo"成绩为：$SCORE,等级为良好";;[6-7][0-9])echo"成绩为：$SCORE,等级为中等";;[0-9]|[0-5][0-9])echo"成绩为：$SCORE,等级为差";;*)echo"输入的成绩不合法：$SCORE";;esac10.2.3case语句[root@Server~]#shcaselevel.shPleaseinputyourscore:45成绩为：45,等级为差[root@Server~]#shcaselevel.shPleaseinputyourscore:86成绩为：86,等级为良好[root@Server~]#shcaselevel.sh

Pleaseinputyourscore:94成绩为：94,等级为优秀10.3循环结构10.3.1for循环语句for循环语句对一个变量依次赋值后，重复执行同一个命令序列。对于赋给变量的几个数值，既可以在程序中以数值列表的形式提供，又可以在程序以外以位置参数的形式提供。for循环语句有如下两种语法格‍式。1．for循环语句的第一种语法格式for循环语句的第一种语法格式如‍下。for循环变量名in取值列表do

命令序列done使用该语法格式需要注意以下3点。

取值列表指的是循环变量所能取到的值的列‍表。do和done之间的所有语句称为循环‍体。

循环执行的次数取决于取值列表中元素的个‍数。该语句的执行流程如图10-6所‍示。图10-6

for循环语句的执行流程【例10-12】

使用for循环语句求1+2+3+…+100的‍和。[root@Server~]#vimforloop.sh#/bin/bashs=0for((i=1;i<=100;i=i+1))dos=$(($s+$i))doneecho"Theresultof'1+2+…+100'is==>$s"[root@Server~]#shforloop.shTheresultof'1+2+…+100'is==>505010.3.1for循环语句while循环语句也称为不定循环语句，其语法格式如‍下。while条件测试do

命令序列done当条件测试成立时，执行命令序列，不成立时，跳出循‍环。10.3.2while循环语句【例10-13】

使用while循环语句求1+2+3+…+100的‍和。[root@Server~]#vimwhileloop.sh#/bin/bashs=0i=0while["$i"!="100"]doi=$(($i+1))s=$(($s+$i))doneecho"Theresultof'1+2+…+100'is==>$s"

[root@Server~]#shwhileloop.shTheresultof'1+2+…+100'is==>505010.3.2while循环语句【例10-14】

将例10-13中的部分代码修改为如下形‍式。#/bin/bashs=0i=0while:doi=$(($i+1))s=$(($s+$i))doneecho"Theresultof'1+2+…+100'is==>$s"再次运行并观察结果，发现程序进入了死循环状态，按Ctrl+C组合键强制终止程‍序。10.3.2while循环语句until循环语句也称为不定循环语句，其执行过程与while循环语句的正好相反，其语法格式如‍下。until条件测试do

命令序列done当条件测试成立时，终止循环，不成立时，执行循环中的命令序‍列。10.3.3until循环语句【例10-15】

使用until循环语句求1+2+3+…+100的‍和。[root@Server~]#vimuntilloop.sh#/bin/bashs=0i=1until(($i>100))dos=$(($s+$i))i=$(($i+1))doneecho"Theresultof'1+2+…+100'is==>$s"[root@Server~]#shuntilloop.shTheresultof'1+2+…+100'is==>505010.3.3until循环语句使用while、until、for循环语句时，如果希望在不满足结束条件的情况下跳出循环，需要使用break或者continue语句。break与continue语句的区别如‍下。break：用于跳出当前循环体，终止循环语句，执行done后面的语‍句。continue：用于跳过当前循环体内剩余未执行的语句，重新判断循环条件，以便执行下一轮循‍环。10.3.3until循环语句1创建用户信息文件2编写shell脚本项目实施3运行shell脚本任务10-1创建用户信息文件任务10-1创建用户信息文件为了更好地完成本任务，我们做如下约‍定。（1）新用户的用户名来自一个包含文件名列表的文件userlist，文件内容如表10-6所‍示。（2）用户的密码与用户名相‍同。（3）这些用户都属于新员工用户组newgroup。表10-6

userlist文件内容用户名密码LiLeiLiLeiHanMeiMeiHanMeiMeiMengLiMengLiHuFeiHuFeiLiuMingLiuMingWangLeiWangLei任务10-1创建用户信息文件（1）新建空文件userlist。[root@Server~]#touchuserlist（2）把用户名和密码分为两列添加到文件中，保存并退‍出。[root@Server~]#vimuserlistLiLeiLiLeiHanMeiMeiHanMeiMeiMengLiMengLiHuFeiHuFeiLiuMingLiuMingWangLeiWangLei任务10-2编写shell脚本任务10-2编写shell脚本（1）新建空文件createuser.sh。[root@Server~]#touchcreateuser.sh（2）使用Vim编辑器编写createuser.sh脚本，输入如下内‍容。[root@Server~]#vimcreateuser.sh#!/bin/bashUsers=/root/userlist#批量新增用户的内容文件UserAdd=/usr/sbin/useradd#新增用户命令路径Passwd=/usr/bin/passwd#设置用户密码命令路径Cut=/bin/cut#字符串分割命令路径whilereadLINES#逐行读取用户数据文件任务10-2编写shell脚本doUSERNAME=$(echo$LINES|$Cut-f1-d'')#从每行中分割出用户名PASSWORD=$(echo$LINES|$Cut-f2-d'')#从每行中分割出用户密码#echo$USERNAMEgrep-E"newgroup"/etc/group&>/dev/nullif[$?-ne0