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Linux 运维必备!Shell 脚本编程从零到实战

2026-08-18 23:11:29

一、什么是 Shell Script

script 是"脚本、剧本"的意思。Shell Script 就是利用 Shell 的功能所写的一个程序，可以简单地理解为一个批处理文件。它由 Shell 命令和工具命令组成，不需要编译，直接解释执行。

Shell Script 和编程语言类似，有变量、条件判断、循环等要素，但它是面向命令行的，擅长处理文件操作、系统管理和自动化任务。

二、Shell Script 的编写规则

在编写 Shell Script 时，需要注意以下规则：

1. 命令从上而下、从左而右执行，多个空格会被忽略

2. 空白行和 Tab 键产生的空白都会被忽略

3. 读取到 Enter 符号（CR）就开始执行该行命令

4. 一行太长可用 \ 延伸到下一行

5. # 后面的内容都是注释，会被忽略

三、第一个 Shell Script（Hello World）

先创建存放脚本的目录，然后用 vim 创建第一个脚本文件：

[root@Server01 ~]# cd; mkdir /root/scripts; cd /root/scripts

[root@Server01 scripts]# vim sh01.sh

#!/bin/bash

# Program:

# This program shows "Hello World!" in your screen.

# History:

# 2021/08/23 Bobby First release

PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin

export PATH

echo -e "Hello World! \a \n"

exit 0

脚本结构分析：

第1行#!/bin/bash — 声明使用 bash 解释器

第2-5行 — 注释区，描述程序功能、版本、历史记录

第6-7行 — 声明主要环境变量 PATH

第8行 — 主程序，输出 Hello World

第9行 — exit 0 退出并回传 0 给系统

执行方法有两种：

方法1（直接执行）：需要脚本有可读可执行权限（rx）

绝对路径：/home/dmtsai/shell.sh

相对路径：./shell.sh

方法2（bash执行）：bash shell.sh 或 sh shell.sh

四、对话式脚本 — 用 read 命令交互

read 命令可以让脚本接收用户输入。来看一个例子：让用户输入姓名，然后输出全名。

#!/bin/bash

read -p "Please input your first name: " firstname

read -p "Please input your last name: " lastname

echo -e "\nYour full name is: $firstname $lastname"

知识点：read -p 中的 -p 参数表示在等待输入的同时显示提示文字。变量引用时使用 $变量名的格式。

五、数值运算 — 简单加减乘除

bash shell 默认只支持整数运算。推荐使用 $(( 计算式 )) 的格式：

read -p "first number: " firstnu

read -p "second number: " secnu

total=$(($firstnu * $secnu))

echo -e "\nThe result is ==> $total"

建议：数值运算统一使用 var=$((运算内容))，清晰可靠。

六、运行方式差异：直接执行 vs source

这是一个非常重要但容易被忽视的知识点：

直接执行（sh script.sh）：系统会开启一个子进程 bash来运行脚本。脚本中的变量在子进程中有效，脚本结束后子进程销毁，变量不会传回父进程。

source 执行（source script.sh）：脚本在当前父进程中运行，所有变量和操作都会在原来的 bash 环境中生效。

验证示例：

[root@Server01 scripts]# echo $firstname $lastname

# 输出为空，变量不存在

[root@Server01 scripts]# sh sh02.sh

Please input your first name: Bobby

Please input your last name: Yang

Your full name is: Bobby Yang

[root@Server01 scripts]# echo $firstname $lastname

# 仍然为空！变量没有传回

[root@Server01 scripts]# source sh02.sh

Your full name is: Bobby Yang

[root@Server01 scripts]# echo $firstname $lastname

Bobby Yang # 变量还在！

七、test 命令 — 判断文件和属性

test 命令用于检测文件是否存在或判断其属性，是条件判断的基础。

[root@Server01 scripts]# test -e /dmtsai && echo "exist" || echo "Not exist"

Not exist

test 常用选项（文件类型判断）：

标志	含义
-e	文件名是否存在（最常用）
-f	是否存在且为普通文件
-d	是否存在且为目录
-r	是否可读
-w	是否可写
-x	是否可执行
-z	字符串长度是否为0
-b	是否存在且为块设备（block device）
-L	是否存在且为链接文件

八、判断符号 [ ] — test 的简化写法

除了 test 命令外，还可以用中括号 [ ] 来进行条件判断。例如判断 HOME 变量是否为空：

[root@Server01 scripts]# [ -z "$HOME" ]; echo $?

注意三个要点：

1. 中括号内每个组件之间都必须有空格

2. 中括号内的变量最好用双引号括起来

3. 中括号内的常数最好用单引号或双引号括起来

实战案例：Y/N 选择判断

read -p "Please input (Y/N): " yn

[ "$yn" == "Y" -o "$yn" == "y" ] && echo "OK, continue" && exit 0

[ "$yn" == "N" -o "$yn" == "n" ] && echo "Oh, interrupt!" && exit 0

echo "I don't know what your choice is" && exit 0

其中 -o 表示"或"（or），-a 表示"且"（and），&& 表示前面命令成功才执行后面，|| 表示前面命令失败才执行后面。

九、if...then 条件判断式

1. 单层条件判断

if [ 条件判断式 ]; then

当条件成立时执行的命令

2. 多重条件判断（if...elif...else）

if [ 条件判断式一 ]; then

条件一成立时执行的命令

elif [ 条件判断式二 ]; then

条件二成立时执行的命令

else

条件都不成立时执行的命令

实战：根据参数 $1 判断输出

if [ "$1" == "hello" ]; then

echo "Hello, how are you ?"

elif [ "$1" == "" ]; then

echo "You MUST input parameters"

else

echo "Usage: $0 {hello}"

$1 表示执行脚本时传入的第一个参数，$0 表示脚本文件名本身。

十、case...in...esac — 多分支匹配

当有多个固定选项需要判断时，case 比 if...elif 更简洁：

case $1 in

"hello")

echo "Hello, how are you ?"

;;

"")

echo "You MUST input parameters"

;;

echo "Usage $0 {hello}"

;;

esac

语法要点：每个分支用 ;; 结束，最后的 *) 相当于通配符，匹配所有其他情况。esac 是 case 反过来写，表示结束。

case 中 $变量的两种获取方式：

直接执行式：script.sh variable 直接用 $1 接收参数

互动式：通过 read 命令让用户输入

十一、循环 — while / until / for

Shell 中有三种循环：while（当条件为真时执行）、until（直到条件为真时停止）、for（已知次数的固定循环）。

while 循环 — 条件为真时执行

# 一直提示直到用户输入 yes 或 YES

while [ "$yn" != "yes" -a "$yn" != "YES" ]

read -p "Please input yes/YES to stop: " yn

done

echo "OK! you input the correct answer."

while 实例：计算 1+2+...+100

s=0

i=0

while [ "$i" != "100" ]

i=$(($i+1))

s=$(($s+$i))

done

echo "The result is ==> $s"

运行结果：The result of '1+2+3+...+100' is ==> 5050

until 循环 — 条件为假时执行，直到条件为真

until 和 while 正好相反。上面的例子用 until 改写：

until [ "$yn" == "yes" -o "$yn" == "YES" ]

read -p "Please input yes/YES to stop: " yn

done

区别：while 是"条件为真时循环"，until 是"条件为假时循环，直到条件为真"。上面两个例子效果相同，只是写法不同。

for 循环 — 已知次数的固定循环

写法一：遍历列表

for animal in dog cat elephant

echo "There are ${animal}s... "

done

写法二：C语言风格（数值范围）

for (( i=1; i<=$nu; i=i+1 ))

s=$(($s+$i))

done

for 实战：批量 Ping 检测网络状态

network="192.168.10"

for sitenu in $(seq 1 100)

ping -c 1 -w 1 ${network}.${sitenu} &> /dev/null && result=0 || result=1

if [ "$result" == 0 ]; then

echo "Server ${network}.${sitenu} is UP."

else

echo "Server ${network}.${sitenu} is DOWN."

done

知识点：seq 1 100 生成从1到100的数字序列。&> /dev/null 将输出重定向到黑洞设备，不显示在屏幕上。

十二、Shell Script 调试技巧

脚本出错时，用 sh 的参数来进行调试：

参数	作用
-n	不执行脚本，仅查询语法问题
-v	执行前将脚本内容输出到屏幕
-x	将执行的每条命令显示到屏幕（最实用）

示例：用 -x 查看脚本执行过程

[root@Server01 scripts]# sh -x sh15.sh

+ PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:...

+ export PATH

+ for animal in dog cat elephant

+ echo 'There are dogs... '

There are dogs...

+ for animal in dog cat elephant

+ echo 'There are cats... '

There are cats...

+ for animal in dog cat elephant

+ echo 'There are elephants... '

There are elephants...

-x 是最常用的调试参数，每条命令前有 + 号，执行结果紧随其后，非常直观。格式：sh [-nvx] script.sh

总结

本文核心知识点回顾：

1. Shell Script 的 结构和编写规则（#!/bin/bash、注释、PATH声明）

2. 运行方式：sh 直接执行（子进程）vs source 执行（父进程）

3. 交互输入：read 命令接收用户输入

4. 数值运算：$((计算式)) 的格式

5. 条件判断：test 命令和 [ ] 判断符号（注意空格！）

6. if...then...elif...else 条件判断式

7. case...in...esac 多分支匹配

8. 循环：while（条件真时循环）、until（条件假时循环）、for（固定次数）

9. 调试：sh -x 是最实用的调试技巧

实战练习

题目一：编写脚本，让用户输入一个数字，计算 1+2+3+...+该数字的结果。

题目二：创建一个脚本 /root/batchusers，能从包含用户名列表的文件中批量创建用户，要求：

1. 接收一个参数（用户名列表文件）

2. 没有参数时提示 Usage: /root/batchusers

3. 文件不存在时提示 input file not found

4. 创建的登录 Shell 为 /bin/false

5. 设置默认密码为 123456

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