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目录
一、什么是交互？为什么需要免交互？
1️⃣交互的定义
2️⃣Linux 中的交互与免交互
二、Here Document：简单免交互的利器
1️⃣基本语法
2️⃣实用实例
<1>实例 1：用wc -l统计行数
<2>实例 2：read命令免交互
<3>实例 3：passwd设置密码免交互
<4>实例 4：cat命令写入文件（含变量替换）
<5>实例 5：将内容赋值给变量
3️⃣格式控制
<1>关闭变量替换
<2>去掉每行前的 TAB 字符
4️⃣多行注释
三、expect：复杂交互的解决方案
1️⃣安装 expect
2️⃣核心参数与语法
3️⃣实用实例
<1>实例 1：单一分支交互（设置用户密码）
<2>实例 2：多分支交互（ssh自动登录）
四、总结
在 Linux Shell 编程中，自动化运维是核心目标之一。而实现自动化的关键，往往在于免交互—— 让脚本无需人工干预就能完成原本需要手动输入的操作。本文将基于 Shell 编程中免交互的核心知识，从基础概念到具体工具（Here Document 和 expect），带你一步步掌握免交互技巧，适合初学者快速入门。
一、什么是交互？为什么需要免交互？
1️⃣交互的定义
在计算机领域，交互指的是人与计算机通过对话语言（如图形界面、命令行等）进行信息交换的过程。常见的交互方式有图形用户界面（GUI）、命令行界面（CLI）、语音交互等，目的是提高人与计算机的沟通效率。
2️⃣Linux 中的交互与免交互
在 Linux 中，很多操作需要交互：比如passwd设置密码时需要输入两次密码，read命令需要等待用户输入，ssh登录需要输入密码等。
但在自动化运维中，我们希望脚本能 “自己跑”，不需要人工输入 —— 这就是免交互。免交互能减少重复操作，提高效率，是 Shell 脚本自动化的核心能力。
常见的需要免交互处理的命令：read、ftp、passwd、su、sudo、fdisk、cat等。
二、Here Document：简单免交互的利器
Here Document（简称 “heredoc”）是 Shell 中一种特殊的代码块，通过 I/O 重定向为交互式命令提供输入，无需临时文件，直接 “就地” 生成输入内容。
1️⃣基本语法
bash
命令 << 标记内容（标记之间的部分，作为命令的输入）
标记
- 核心作用：将 “标记之间的内容” 作为标准输入，传递给前面的 “命令”。
- 标记规则：
- 标记可以是任意合法字符（常用
EOF，即 “End Of File”）； - 结尾的标记必须顶格写，前面不能有任何字符（包括空格）；
- 结尾的标记后面也不能有任何字符（包括空格）；
- 开头的标记前后的空格会被自动忽略。
- 标记可以是任意合法字符（常用
2️⃣实用实例
<1>实例 1：用wc -l统计行数
wc -l用于统计行数，结合 heredoc 可直接统计标记内的内容行数：
bash
wc -l << EOF
Line 1
Line 2
Line 3
EOF
# 输出：3（表示有3行内容）
<2>实例 2：read命令免交互
read命令默认需要等待用户输入，用 heredoc 可提前指定输入内容：
bash
#!/bin/bash
read i << EOF
Hi # 这里的“Hi”会被作为read的输入，赋值给变量i
EOF
echo $i # 输出：Hi
<3>实例 3：passwd设置密码免交互
passwd命令设置密码时需要输入两次密码，用 heredoc 可自动完成：
bash
#!/bin/bash
passwd jerry << EOF
This_is_password # 第一次输入密码
This_is_password # 第二次确认密码（必须与第一次一致）
EOF
<4>实例 4：cat命令写入文件（含变量替换）
用 heredoc 结合cat可向文件写入内容，支持变量替换：
bash
#!/bin/bash
doc_file="2019.txt" # 定义文件名变量
i="company" # 定义内容变量
cat > $doc_file << HERE
Take him from home to $i # 变量$i会被替换为“company”
HERE# 执行后，2019.txt内容为：Take him from home to company
<5>实例 5：将内容赋值给变量
heredoc 的内容还能直接赋值给变量，再通过echo输出：
bash
#!/bin/bash
ivar="Great!"
myvar=$(cat << EOF
This is Line 1. $ivar # 变量$ivar会被替换为“Great!”
EOF
)
echo $myvar # 输出：This is Line 1. Great!
3️⃣格式控制
heredoc 支持两种特殊格式控制，满足更多场景需求：
<1>关闭变量替换
默认情况下，heredoc 会自动替换变量值。如果希望按字符原样输出（不替换变量），给标记加单引号即可：
bash
#!/bin/bash
kgc=100
cat << 'EOF' # 标记加单引号，关闭变量替换
This is Line 1. $kgc # $kgc会原样输出，不会变为100
EOF
# 输出：This is Line 1. $kgc
<2>去掉每行前的 TAB 字符
如果内容中每行开头有 TAB 字符（用于缩进），可在标记前加-，自动去除 TAB：
bash
#!/bin/bash
cat <<- 'EOF' # 标记前加“-”，去除内容中的TABLine 1（前面有TAB）Line 2（前面有TAB）
EOF
# 输出：
# Line 1（前面有TAB）
# Line 2（前面有TAB）（TAB被自动去除）
4️⃣多行注释
Shell 默认用#做单行注释，heredoc 可实现多行注释：
bash
#!/bin/bash
kgc=100
: << DO-NOTHING # “:”是空命令，后面的内容会被忽略（即注释）
这是第一行注释
这是第二行注释
bash不会执行这里的内容
DO-NOTHING
echo $kgc # 输出：100（注释不影响其他代码）
三、expect：复杂交互的解决方案
Here Document 适合简单交互场景，对于更复杂的交互（如ssh登录、远程操作），需要用expect工具。expect基于 tcl 语言，专门用于自动化控制交互过程。
1️⃣安装 expect
bash
sudo apt install expect # Ubuntu/Debian
# 或
sudo yum install expect # CentOS/RHEL
2️⃣核心参数与语法
expect 脚本的核心是 “匹配输出→发送输入”，关键参数如下：
| 参数 / 命令 | 作用 |
|---|---|
#!/usr/bin/expect | 脚本解释器，表明这是 expect 脚本 |
spawn | 启动一个进程（如ssh、passwd），并跟踪其交互信息 |
expect "字符串" | 等待进程输出包含 “字符串” 的内容 |
send "内容\r" | 向进程发送 “内容”，\r表示回车（必须加） |
expect eof | 等待进程执行结束（脚本结束） |
interact | 执行完后保持交互状态（手动操作） |
set timeout N | 设置超时时间（N 秒，-1表示永不超时） |
exp_continue | 继续匹配后续内容（不退出当前 expect 块） |
send_user "信息" | 输出信息到终端（类似echo） |
[lindex $argv n] | 接收外部参数（n 从 0 开始，0 是第一个参数） |
3️⃣实用实例
<1>实例 1：单一分支交互（设置用户密码）
bash
#!/bin/bash
user="mtt"
password="nt"
useradd $user # 先创建用户# 用expect处理passwd的交互
expect << EOF
spawn passwd $user # 启动passwd进程，跟踪交互
expect "New password:" # 等待输出“New password:”
send "$password\r" # 发送密码
expect "Retype new password:" # 等待输出“Retype new password:”
send "$password\r" # 发送确认密码
expect eof # 等待进程结束
EOF
<2>实例 2：多分支交互（ssh自动登录）
ssh登录可能遇到多种场景（首次登录需确认、输入密码、连接失败等），用多分支处理：
bash
#!/usr/bin/expect
set timeout 30 # 超时时间30秒
set hostname [lindex $argv 0] # 接收第一个参数（目标主机）
set password [lindex $argv 1] # 接收第二个参数（密码）spawn ssh $hostname # 启动ssh进程expect {"Connection refused" { exit } # 连接被拒绝，退出"Name or service not known" { exit } # 主机不存在，退出"Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?" { # 首次登录确认send "yes\r"exp_continue # 继续匹配后续内容}"password:" { send "$password\r" } # 输入密码
}interact # 登录后保持交互（可手动操作）
执行脚本：
bash
./expect_auto_ssh.sh 192.168.141.130 abc123 # 主机IP+密码作为参数
四、总结
免交互是 Shell 自动化运维的核心技能，掌握这两种工具能大幅提升脚本效率：
- Here Document：适合简单交互（
read、passwd、文件写入），语法简洁，无需额外安装。 - expect：适合复杂交互（
ssh、远程操作），功能强大，需要提前安装。