shell脚本应用（三）

目录

使用for循环语句

for语句的结构

for语句的执行流程：

for语句应用示例

使用while循环语句

while语句的结构

while语句的执行流程：

while语句应用示例

使用case分支语句

case语句的结构

case语句的执行流程：

case语句应用示例

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使用for循环语句

当面对各种列表重复任务是，使用简单的if语句已经难以满足要求，而顺序编写全部代码更是显得异常繁琐、困难重复，for循环语句可以很好地解决类似问题。

for语句的结构

使用for循环语句时，需要指定一个变量及可能的取值列表，针对每个不同的取值重复执行相同的命令序列，直到变量使用完退出循环。在这里“取值列表”称为for语句的执行条件，其中包括多个属性相同的对象，需要预先指定（如通讯录，IP黑名单）。

for循环语句的语法结构如下。

 fro 变量名 in  取值列表
 do
     命令序列
 done

上述语句结构中，for语句的操作对象为用户指定名称的变量，并通过in关键字为变量预先设置了一个取值列表， 多个取值之间以空格进行分隔。位于do...done之间的命令序列称为循环体，其中的执行语句需要引用变量以完成相应的任务。

for语句的执行流程：

首先将列表中的第一个取值赋给变量，并执行do...done循环体中的命令序列；然后将列表中的第二个取值赋给变量，并执行循环体中的命令序列......以此类推，直到列表中的所有取值用完，最后将跳至done语句，表示结束循环，如图所示。

for语句应用示例

1）根据姓名列表批量添加用户

根据人事部门给出的员工姓名的拼音列表，在linux服务器中添加相应的用户账户，初始密码均设置为“123456”。其中，员工姓名列表中的账号数量并不固定，而且除了要求账号名称是拼音之外，并无其他特殊规律。

针对上述要求，可先指定员工列表users.txt，然后编写一个名为uaddfor.sh的shell脚本，从users.txt文件中读取各用户名称，重复执行添加用户，设置初始密码的相关操作。

 [root@localhost ~]# vim /root/users.txt                         //用做测试的列表文件
 zhangsan
 wangwu
 zhaoliu
 [root@localhost ~]# vim uaddfor.sh                              //批量添加用户的脚本
 [root@localhost ~]# chmod +x uaddfor.sh 
 #!/bin/bash
 A=$(cat  /root/users.txt)
 for B in $A
 do
         useradd $B
         echo "123456" | passwd --stdin $B &>  /dev/null
 done
 [root@localhost ~]# ./uaddfor.sh                                //测试并确认执行结果
 [root@localhost ~]# tail -3 /etc/passwd
 zhangsan:x:1001:1001::/home/zhangsan:/bin/bash
 wangwu:x:1002:1002::/home/wangwu:/bin/bash
 zhaoliu:x:1003:1003::/home/zhaoliu:/bin/bash

若要删除addfor.sh脚本所添加的用户，只需参照上述脚本代码，将for循环体中添加用户的命令序列改为删除用户的操作即可。例如，建立一名为udelfor.sh的脚本如下所示。

 [root@localhost ~]# vim udelfor.sh                          //批量删除用户的脚本
 #!/bin/bash
 A=$(cat  /root/users.txt)
 for B in $A
 do
         userdel -r $B &>/dev/null
 done
 [root@localhost ~]# chmod +x udelfor.sh 
 [root@localhost ~]# ./udelfor.sh                            //测试并确认执行结果
 [root@localhost ~]# id zhangsan
 id: zhangsan: no such user                                  //提示无此用户

2）根据IP地址列表检查主机状态

根据包含公司各服务器IP地址的列表文件，检查其中各主机的ping连通性，输出个主机是否启动，关闭。其中，服务器的数量并不固定，个服务器的IP地址之间无特殊规律。

针对此案例要求，可先指定IP地址列表文件ipadds.txt，然后编写一个名为chkhosts.sh的shell脚本，从ipadds.txt文件中读取各服务器的IP地址，执行ping连通性测试，并根据测试结果输出相应的提示信息。

 [root@localhost ~]# vim /root/ipadds.txt
 192.168.1.10
 192.168.1.20
 192.168.1.30
 192.168.1.40
 192.168.1.50
 @localhost ~]# vim chkhosts.sh
 #!/bin/bash
 A=$(cat /root/ipadds.txt)
 for IP in $A
 do
  ping -c 3 -i 0.2 -W 3 $IP &>/dev/null
  if [ $? -eq 0 ]
  then
         echo "Host $IP is up"
  else
         echo "Host $IP is down"
 fi
 done
 [root@localhost ~]# chmod +x chkhosts.sh 
 [root@localhost ~]# ./chkhosts.sh 
 Host 192.168.1.10 is down
 Host 192.168.1.20 is down
 ...

上述执行脚本中，没有ipadds.txt文件中的IP地址，设置其他IP只需要在ipadds.txt文件中添加IP地址信息即可。例如，设置本机IP为1.10后在执行脚本查看结果，如下所示。

 [root@localhost ~]# ifconfig ens33 192.168.1.10
 [root@localhost ~]# ./chkhosts.sh 
 Host 192.168.1.10 is up
 Host 192.168.1.20 is down
 ...

上述脚本代码中，do...done循环体内嵌套使用了if条件选择语句，用来针对不同IP地址的测试结果进行判断，并输出相应的提示信息。嵌套可以理解为镶嵌、套用，就是在已有的语句，函数中再多加一个或多个语句、函数等。实际上，if语句、for语句及其他各种shell脚本语句都是可以嵌套使用的。

使用while循环语句

for循环语句非常适用于列表对象无规律，且列表来源固定（如某个列表文件）的场合。而对与要求控制循环次数，操作对象按数字顺序编号，按特定条件执行重复操作等情况，则更适合使用另外一种循环——while语句。

while语句的结构

使用while循环语句时，可以根据特定的条件反复执行一个命令序列，直到该条件不在满足时为止。在脚本应用中，应该避免出现死循环的情况，否则后边的命令操作将无法执行。因此，循环体内的命令序列中应包括修改测试条件的语句，以便在适当的时候使测试条件不再成立，从而结束循环。

while循环语句的语法结构如下所示。

 while 条件测试操作
 do
     命令序列
 done

while语句的执行流程：

首先判断while后的条件测试操作结果，如果条件成立，则执行do...done循环体中的命令序列；返回while后再此判断条件测试结果，如果条件 仍然成立，则继续执行循环体；再次返回while后，判断条件测试结果......如此循环，直到while后的条件测试结果不再成立为止，最后转跳到done语句，表示结束循环。

使用while循环语句时，有两个特殊的条件测试操作，即true（真）和false（假）。使用true作为条件时，表示条件永远成立，循环体内的命令序列将无限执行下去，除非强制终止脚本（或通过exit语句退出脚本）；反之，若false作为条件，则循环体将不会被执行。这两个特殊条件也可以用在if语句的条件测试中。

while语句应用示例

1. 批量添加规律编号的用户

在一些技术培训和学习领域，出于实验或测试的目的，需要批量添加用户账号，这些用户的名称中包含固定的前缀字串，并按照数字顺序依次进行编号，账号的数量往往是固定的。例如，若要添加20个用户，名称依次为stu1,stu2,...,stu20，可以参考以下操作。

 [root@localhost ~]# vim uaddwhile.sh
 #!/bin/bash
 A="stu"
 i=1
 while [ $i -le 20 ]
 do
  useradd ${A}$i
  echo "123456" | passwd --stdin ${A}$i &> /dev/null
 let i++
 done
 [root@localhost ~]# chmod +x uaddwhile.sh 

上述脚本代码中，使用变量”i“来控制用户名称的编号，初始赋值为1，并且当取值大于20时终止循环。在循环体内部，通过语句“let i++” ,等同于i=$(expr $i + 1)来使用变量i的值增加1，因此当执行第一次循环后i的值将变为2，执行第二次循环后i的值将变为3，......，以此类推。

测试并确认uaddwhile.sh脚本的执行结果如下。

 [root@localhost ~]# ./uaddwhile.sh 
 [root@localhost ~]# grep "stu" /etc/passwd | tail -3
 stu18:x:1018:1018::/home/stu18:/bin/bash
 stu19:x:1019:1019::/home/stu19:/bin/bash
 stu20:x:1020:1020::/home/stu20:/bin/bash

若要删除uaddwhile.sh脚本所添加的用户，只需要参考上述脚本代码，将while循环体中添加用户的命令序列改为删除用户的操作即可。

 [root@localhost ~]# vim udelwhile.sh                    //批量删除用户的脚本
 #!/bin/bash
 A="stu"
 i=1
 while [ $i -le 20 ]
 do
  userdel -r ${A}$i
 let i++
 done
 [root@localhost ~]# ./udelwhile.sh                      //测试并确认执行结果
 [root@localhost ~]# id stu20
 id: stu20: no such user                                 //用户stu20不存在

2. 猜价格游戏

案例要求如下：由脚本预先生成一个随机的价格数目（0-999）作为实际价格，判断用户猜测的价格是否高出或低于实际价格，给出相应提示后再此要求用户猜测；一直到用户猜中实际价格位置，输出用户共猜测的次数，实际价格。

针对上述要求，主要设计思路如下：通过环境变量RANDOM可获得一个小于2的16次方的随机整数，计算其与1000的余数即可获得0~999的随机价格，反复猜测操作可以用个以true作为测试条件的while循环实现，当用户猜中实际价格时终止循环，判断猜测价格与实际价格的过程采用if语句实现，嵌套在while循环体内；使用变量来记录猜测次数。

 [root@localhost ~]# vim pricegame.sh
 #!/bin/bash
 PRICE=$(expr $RANDOM % 1000)
 TIMES=0
 echo "商品实际价格范围为0-999，猜猜看是多少？"
 while true
 do
 read -p "请输入你猜测的价格数目：" INT
 let TIMES++
 if [ $INT -eq $PRICE ] ; then
  echo "恭喜你猜对了，实际价格时$PRICE"
  echo "你总共猜测了 $TIMES 次"
  exit 0
 elif [ $INT -gt $PRICE ] ; then
  echo "太高了！"
 else
  echo "太低了！"
 fi
 done
 [root@localhost ~]# chmod +x pricegame.sh 

测试并确认pricegame.sh脚本的执行结果如下

 [root@localhost ~]# ./pricegame.sh 
 商品实际价格范围为0-999，猜猜看是多少？
 请输入你猜测的价格数目：500
 太高了！
 请输入你猜测的价格数目：400
 太高了！
 请输入你猜测的价格数目：300
 太低了！
 请输入你猜测的价格数目：350
 太高了！
 请输入你猜测的价格数目：340
 太高了！
 请输入你猜测的价格数目：320
 恭喜你猜对了，实际价格时320
 你总共猜测了 6 次

学会条件测试操作及if，for，while语句的使用以后，已基本可以编写一般的管理脚本。当然只有大家对各种命令，管道，重定向等命令操作融汇贯通，才能编写出更优秀的脚本程序。shell脚本的应用灵活多变，即使是完成同一项任务，也可能有许多种不同的实现方式，大家应该勤加练习，在实践过程中慢慢去领会。

使用case分支语句

case语句可以使脚本程序的结构更加清晰、层次分明。

case语句的结构

case语句主要适用于以下情况；某个变量存在多种取值，需要对其中的每一种取值分别执行不同的命令序列。这种情况与多分支的if语句非常相似，只不过if语句需要判断多个不同的条件，而case语句只是判断一个变量的不同取值。

case分支语句的语法结构如下所示

 case 变量值 in
 模式1）
     命令序列1
     ;;
 模式2）
     命令序列2
     ;;
     ......
 *)
 默认命令序列
 esac

在上述语句结构中，关键字case后面跟的是“变量值”，即“$变量名”，这点需要与for循环语句的结构加以区别。整个分支结构包括在case...esac之间，中间的模式1，模式2, ...，*对应为变量的不同取值（程序期望的取值），其中 “ * ”号作为通配符，可以匹配任意值。

case语句的执行流程：

首先使用“变量值”与模式1进行比较，若取值相同则执行模式1后的命令序列，直到遇见双分号“；；”后转跳至esac，表示结束分支；若与模式1不相匹配，则继续与模式2进行比较，若取值相同则执行模式2后的命令序列，只到遇见双分号“；；”后跳转至esac，表示结束分支...以此类推，若找不到任何匹配的值，则执行默认模式“*)”后的命令序列，只到遇见esac后结束分支。

使用case分支语句时，有几个值得注意的特点如下所述。

1. case行尾必须为单词“in”，每一模式必须以左括号“）”结束

2. 双分号“；；“表示命令序列的结束。

3. 模式字符串中，可以用方括号表示一个连续的范围，如“[0-9]”; 还可以用竖行符号“|”表示或，如“A|B"。

4. 最后的“*）”表示默认模式，其中的” * “相当于通配符。

case语句应用示例

1）检查用户输入的字符类型

提示用户号从键，盘输入的一个字符，通过case语句判断字符是否为字母，数字或者其他控制字符，并给出相应的提示信息。

 [root@localhost ~]# vim hitkey.sh
 ​
 #!/bin/bash
 read -p "请输入一个字符，并按Enter键确认：" KEY
 case "$KEY" in
   [a-z]|[A-Z])                                      //匹配任意字母
         echo "您输入的是 字母."
         ;;
   [0-9])                                            //匹配任意数字
         echo "您输入的是 数字."
         ;;
 *)                                                  //默认模式，匹配任意字符
         echo "您输入的是 空格、功能键或其他控制字符."
 esac
 [root@localhost ~]# chmod +x hitkey.sh 

测试并确认hitkey.sh脚本执行结果如下

 [root@localhost ~]# ./hitkey.sh
 请输入一个字符，并按Enter键确认：f
 您输入的是 字母.
 [root@localhost ~]# ./hitkey.sh
 请输入一个字符，并按Enter键确认：1
 您输入的是 数字.
 [root@localhost ~]# ./hitkey.sh
 请输入一个字符，并按Enter键确认：^[[19~
 您输入的是 空格、功能键或其他控制字符.

2）编写系统服务脚本

编写一个名为myprog的系统服务脚本，通过位置变量$1指定的start，stop，restart，status控制参数，分别用来启动，停止，重启sleep进程，以及查看sleep进程的状态。其中，命令sleep用来暂停指定秒数的时间，这里仅用做测试，在实际运维工作中应将sleep改为相应后台服务的控制命令序列。

 [root@localhost ~]# vim myprog
 #!/bin/bash
 case "$1" in
 start)
   echo -n "正在启动sleep服务 ..."
   if sleep 7200 &
 then                                                //在后台启动sleep进程
         echo "OK"
   fi
   ;;
 stop)
   echo -n "正在停止sleep服务 ..."
   pkill "sleep" &> /dev/null
   echo "OK"                                         //停止sleep进程
   ;;
 status)
   if pgrep "sleep" &>/dev/null ; then               //判断并提示sleep进程状态
     echo "sleep服务已经启动"
 else
     echo "sleep服务已经停止"
   fi
   ;;
 restart)                                            //先停止、在启动服务
         $0 stop
         $0 start
   ;;
 *)                                                  //默认显示用法信息 
   echo "用法：*0 {start|stop|status|restart}"
 esac
 [root@localhost ~]# chmod +x myprog
 [root@localhost ~]# ./myprog start
 正在启动sleep服务 ...OK
 [root@localhost ~]# ./myprog status
 sleep服务已经启动
 [root@localhost ~]# ./myprog stop
 正在停止sleep服务 ...OK
 [root@localhost ~]# ./myprog reload
 用法：*0 {start|stop|status|restart}

在Linux系统中，源码软件包编译安装后提供的服务控制脚本使用了case分支语句；也有一些源码包没有提供服务控制脚本，编译安装后可参照上例自行编写服务控制脚本。平时控制各种系统服务时，提供的start，stop，restart等位置参数，正是由case语句结构来识别并完成相应的操作的。若要将myporg服务交给systemd来管理，还需要在/lib/systemd/system 目录下添加相应的myprog.service配置文件。