DevOps Guidebook

DevOps 完全知识体系

结构化命令

if else

if condition
then
  statements(s)
fi
  • condition 是判断条件
    • 如果 condition 成立（返回 true），那么 then 后边的语句将会被执行
    • 如果 condition 不成立（返回 false），那么不会执行任何语句

注意，最后必须以 fi 来闭合，fi 就是 if 倒过来写。也正式有了 fi 来结尾，所以即使有神调语句也不需要用 {} 包围起来。

if else 语句

#!/bin/bash
read a
read b
if (($a == $b))
then
  echo "a 和 b 相等"
else
  echo "a 和 b 不想等，输入错误"
fi

if elif else 语句

if condition1
then
  statement1
elif condition2
then
  statement2
elif condition3
then
  statement3
...
else
  statementN
fi

⚠️ 注意，if 和 elif 后边都得跟着 then。

嵌套 if 语句

if 条件测试中可以再嵌套 if 条件测试

if [ 测试条件成立 ]
then 执行相应命令
  if [ 测试条件成立 ]
  then 执行相应命令
  fi
fi 结束

case in

和其它编程语言类似，Shell 也支持两种分支结构（选择结构），分别是 if else 语句和 case in 语句。

基本格式：

case expression in
  pattern1) statement1;;
  pattern2) statement2;;
  pattern3 | pattern4) statement3;;
  *) default statement
esac

case 命令会将指定的变量与不同模式进行比较。如果变量和模式是匹配的，那么 Shell 会执行该模式指定的命令。可以通过竖线操作符在一行中分隔出多个模式。星号会捕获所有与已知模式不匹配的值。

示例：

$ cat case-in.sh
#!/bin/bash
# using the case command
#
case $USER in
rich | barbara)
    echo "Welcom $USER"
    echo "Please enjoy your visit";;
testing)
    echo "Special testing account";;
jessica)
    echo "Do not forget to log off when you're done";;
*)
    echo "Sorry, you are not allowed here";;
esac
$ ./case-in.sh

for

for 命令用于创建遍历系列值的循环。每次迭代都是用其中一个值来执行已定义好的一组命令。

基本格式：

for var in list
do
  commands
done

可以将 do 语句和 for 语句放在同一行，但必须用分号将其同列表中的值分开：for var in list; do

#!/bin/bash
# basic for command
for item in Guangdong Sichuan Henan Heilongjiang Zhejiang Jiangsu
do
  echo The next province is $item
done
  • for 循环假定每个值都是用空格分割的
  • 当列表的值含有特殊字符，可以使用转义字符解决
  • 当在某个值的两边使用双引号时，Shell 并不会将双引号当成值的一部分

从命令中读取值

生成列表中所需值的另外一个途径就是使用命令的输出。可以用命令替换来执行任何能产生输出的命令，然后在 for 命令中使用该命令的输出。

# for-read-values-from-a-file.sh
# !/bin/bash
# reading values from  a file
file="provinces"
for province in $(cat $file)
do
  echo "Visit beautiful $province"
done

同目录下的 provinces.txt 文件中：

Guangdong
Sichuan
Henan
Heilongjiang
Zhejiang
Jiangsu

该例子在命令替换中使用了 cat 命令来输出文件 provinces 的内容。for 命令仍然以每次一行的方式遍历了 cat 命令的输出，假定每个值都是在单独的一行上。但这并没有解决数据中有空格的问题。如果你列出了一个名字中有空格的值，for 命令仍然会将每个单词当作单独的值。

上述示例文件执行路径为相同目录，如果是其他目录下，需要使用全路径名来引用文件位置。

更改字段分隔符

造成上述无法分隔含有空格的值原因是特殊的环境变量 IFS，叫作 内部字段分隔符（internal field separator）。IFS 环境变量定义了 Bash Shell 用作字段分隔符的一系列字符。默认情况下，Bash Shell 会将下列字符当作字符分隔符：

  • 空格
  • 制表符
  • 换行符

如果 Bash Shell 在数据中看到了这些字符中的任意一个，它就会假定这表明了列表中一个新数据字段的开始。在处理可能含有空格的数据（比如文件名）时，这会非常麻烦，就像你上一个脚本示例中看到的。

在 Shell 脚本中临时更改 IFS 环境变量，可以限制被 Bash Shell 当作字段分隔符的字符。

#/bin/bash
# reading values from a file
file="provinces"
IFS=$'\n'
for province in $(cat $file)
do
  echo "Visit beautiful $province"
done

用通配符读取目录

要用 for 命令来自动遍历目录中的文件，必须在文件名或路径名中使用通配符。文件扩展匹配是生成匹配指定通配符的文件名或路径名的过程。

如果不知道所有文件名，这个特性在处理目录中的文件时就非常有用。

#!/bin/bash
# iterate through all the files in a directory
for file in ./*
do
  if [ -d "$file"]
  then
    echo "$file is a directory"
  elif [ -f "$file" ]
  then
    echo "$file is a file"
  fi
done

C 语言风格的 for 命令

基本格式：

for (( variable assignment ; condition ; iteration process ))

示例：

for (( i=1; i<= 10; i++ ))
do
  echo "The next number is $i"
done

while

while 命令某种意义上是 if-then 语句和 for 循环的混合体。while 命令允许定义一个要测试的命令，然后循环执行一组命令，只要定义的测试命令返回的是退出状态码 0。它会在每次迭代的一开始测试 test 命令。在 test 命令返回非零退出状态码时，while 命令会停止执行那组命令。

基本格式：

while test command
do
  other commands
done

常见的用法是方括号来检查循环命令中用到的 Shell 变量的值：

#/bin/bash
# while command test
var1=10
while [ $var1 -gt 0 ]
do
  echo $var1
  var1=$[ $var1 - 1 ]
done

只要测试条件成立，while 命令就会不停地循环执行定义好的命令。在这些命令中，测试条件中用到的变量必须修改，否则就会陷入无限循环。

until

util 命令和 while 命令工作的方式完全相反。util 命令要求你指定一个通常返回非零退出状态码的测试命令。只要测试命令的退出状态码不为 0，Bash Shell 才会执行循环中列出的命令。一旦测试命令返回了退出状态码 0，循环就结束了。

基本格式：

util test commands
do
  other commands
done

示例：

#!/bin/bash
# using the until command
num=100
until [ $num -eq 0 ]
do
    echo $num
    num=$[ $num - 25 ]
done

break

break 命令是退出循环的一个简单方法。可以用 break 命令来退出任意类型的循环，包括 while 和 until 循环。

跳出单体循环

#!/bin/bash
# breaking out of a for loop
for num in 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
do
  if [ $num -eq 5 ]
  then
    break
  fi
  echo "Iteration number: $num"
done
echo "The for loop is completed"

for 循环通常都会遍历列表中指定的所有值。但当满足 if-then 的条件时，Shell 会执行 break 命令，停止 for 循环。

跳出内部循环

在处理多个循环时，break 命令会自动终止你所在的最内层的循环。

#!/bin/bash
# breaking out of an inner loop
for (( a = 1; a < 4; a++ ))
do
  echo "Outer loop: $a"
  for (( b = 1; b < 100; b++ ))
  do
    if [ $b -eq 5 ]
    then
      break
    fi
    echo "Inner loop: $b"
  done
done

跳出外部循环

有时你再内部循环，但需要停止外部循环。break 命令接受单个命令行参数值：

break n

其中 n 指定了要跳出的循环层级。默认情况下，n 为 1，表明跳出的是当前的循环。如果你将 n 设为 2，break 命令就会停止下一级的外部循环。

#!/bin/bash
# breaking out of an outer loop
for (( a = 1; a < 4; a++ ))
do
  echo "Outer loop: $a"
  for (( b = 1; b < 100; b++ ))
  do
    if [ $b -gt 4 ]
    then
      break 2
    fi
    echo "Inner loop: $b"
  done
done

continue

continue 命令可以提前中止某次循环中的命令，但并不会完全终止整个循环。可以在循环内部设置 Shell 不执行命令的条件。这里有个在 for 循环中使用 continue 命令的简单例子。

#!/bin/bash
# using the continue command
for (( num = 1; num < 15; num++ ))
do
  if [ $num -gt 5 ] && [ $num -lt 10 ]
  then
    continue
  fi
  echo "Iteration number: $num"
done

当 if-then 语句的条件被满足时，Shell 会执行 continue 命令，跳过此次循环中剩余的命令，但整个循环还会继续。当 if-then 语句不再被满足时，一切又回到正轨。

也可以在 while 和 until 循环中使用 continue 命令，但要特别小心。记住，当 Shell 执行 continue 命令时，它会跳过剩余的命令。如果你在其中某个条件里对测试条件变量进行增值，问题就会出现。

#!/bin/bash
# improperly using the continue command in a while loop
num=0
while echo "while iteration: $num"
  [ $num -lt 15 ]
do
  if [ $num -gt 15 ] && [ $num -lt 10 ]
  then
    continue
  fi
  echo "Inside iteration number: $num"
  num=$[ $num + 1 ]
done

嵌套循环

循环语句可以在循环内使用任意类型的命令，包括其他循环命令。这种循环叫作嵌套循环（nested loop）。注意，在使用嵌套循环时，你是在迭代中使用迭代，与命令运行的次数是乘积关系。不注意着点话，有可能会在脚本中造成问题。

#!/bin/bash
# nesting for loops
for (( a = 1; a <= 3; a++ ))
do
  echo "Starting loop $a"
  for (( b = 1; b <= 3; b++ ))
  do
    echo " Inside loop: $b"
  done
done

while 循环内部放置一个 for 循环：

#!/bin/bash
# placing a for loop inside a while loop
num1=5
while [ $num1 -ge 0 ]
do
  echo "Output loop: $num1"
  for (( num2 = 1; num2 < 3; num2++ ))
  do
    num3=$[ $num1 * $num2 ]
    echo " Inner loop: $num1 * $num2 = $num3"
  done
  $num1=$[ $num1 - 1 ]
done

处理循环输出

如果需要对循环的输出使用管道或进行重定向，可以通过在 done 命令之后添加一个处理命令来实现。

for file in /home/rich/*
  do
    if [ -d "$file" ]
    then
      echo "$file is a direcoty"
    elif
      echo "$file is a file"
    fi
done > output.txt

实践应用

查找可执行文件

循环环境变量 $PATH 中的目录迭代。

#!/bin/bash
# finding files in the PATH
IFS=:
for folder in $PATH
do
  echo "$folder:"
  for file in $folder/*
  do
    if [ -x $file ]
    then
      echo "    $file"
    fi
  done
done

运行这段代码时，你会得到一个可以在命令行中使用的可执行文件的列表。

创建多个用户账户

通过添加新用户账户放在一个文本文件中，然后创建一个简单的脚本处理。

文本文件的格式：

userid,user name

read 命令会自动读取 .csv 文本的下一行内容，所以不需要专门再写一个循环来处理。当 read 命令返回 FALSE（也就是读取完整个文件时），while 命令就会退出。

#!/bin/bash
# process new user accounts
input="users.csv"
while IFS=',' read -r userid name
do
  echo "adding $userid"
  useradd -c "$name" -m $userid
done < "$input"

必须作为 root 用户才能运行这个脚本，因为 useradd 命令需要 root 权限。

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