Linux Shell 脚本编程极简入门指南

一、学习前提准备

✅ 环境要求：

• Linux系统（Ubuntu/CentOS等）或 WSL (Windows用户)

• 任意文本编辑器（推荐VSCode/Vim）

• 基础命令行操作能力

🔍 验证环境：

# 查看系统默认Shell
echo $SHELL
# 查看Bash版本
bash --version 

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二、Shell脚本基础认知

2.1 什么是Shell脚本？

• 解释型语言：通过/bin/bash逐行解析执行

• 核心价值：

  • 自动化重复性系统操作（80%运维工作可脚本化）

  • 快速实现任务调度（结合cron）

  • 提升操作可重复性和精确度

2.2 脚本文件标准结构

#!/bin/bash           # Shebang声明（必须第1行）
# 文件：demo.sh        # 脚本描述
# 作者：CSDN用户       # 维护信息
​
echo "欢迎学习Shell编程"   # 可执行语句

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三、首个Shell脚本实战

3.1 创建并运行脚本

# 创建脚本文件（建议.sh后缀）
touch hello_world.sh  
chmod +x hello_world.sh  # 添加执行权限

3.2 编辑器输入以下代码

#!/bin/bash
# 第一个Shell程序
echo "当前用户：$(whoami)"
echo "系统时间：$(date +%F)"

3.3 三种执行方式对比

执行方式	命令示例	适用场景
路径直接执行	./hello_world.sh	已添加执行权限时
指定解释器执行	bash hello_world.sh	调试快速执行
source命令执行	source hello_world.sh	需保留环境变量时

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四、核心编程语法精要

4.1 变量操作

company="CSDN社区"          # 定义变量（等号无空格）
readonly version="1.0"     # 只读变量（不可修改）
today=$(date +%Y-%m-%d)    # 命令执行结果赋值
echo "${company} ${today}" # 建议变量用花括号包裹

4.2 条件分支结构

if [ -f "/etc/passwd" ]; then     # 判断文件存在
  echo "系统密码文件存在"
elif [ -d "/tmp" ]; then          # 判断目录存在
  echo "/tmp目录存在"
else
  echo "条件未满足"
fi

4.3 循环结构

for循环处理文件列表:

for file in *.log; do
  echo "正在处理日志文件：${file}"
done

while按行读取文件:

while read line; do
  echo "当前行：$line"
done < input.txt

4.4 函数定义与调用

# 带返回值函数
file_exists() {
  [ -f "$1" ] && return 0 || return 1
}
​
# 调用函数
file_exists /etc/hosts
if [ $? -eq 0 ]; then    # $?获取上一条命令返回值
  echo "文件存在"
fi

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五、实用功能模块速查

5.1 参数传递处理

特殊变量	含义	示例
$0	脚本名称	echo "脚本：$0"
$1-$9	第1-9个位置参数	echo "第1参数：$1"
$#	参数总个数	if [ $# -gt 0 ]
$@	所有参数列表	for param in $@

5.2 退出状态码

check_service() {
  systemctl is-active nginx >/dev/null
  return $?   # 返回上条命令的退出状态
}
​
check_service
case $? in
  0) echo "服务运行中";;
  *) echo "服务异常，状态码：$?";;
esac

5.3 管道与重定向

# 管道组合命令
cat access.log | grep "404" | awk '{print $7}'
​
# 输出重定向
ls -l > file_list.txt    # 覆盖写入
echo "新增内容" >> log.txt # 追加写入
​
# 错误输出处理
apt update 2> /dev/null  # 丢弃错误输出

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六、自动化实战：系统备份脚本

6.1 需求说明

• 每日凌晨压缩备份/data目录

• 自动删除30天前的备份文件

• 记录操作日志

6.2 完整代码实现

#!/bin/bash
# 自动化备份脚本
​
# 配置参数
backup_dir="/data"
dest_path="/backup"
keep_days=30
log_file="/var/log/backup.log"
​
# 目录检查
[ ! -d "$dest_path" ] && mkdir -p "$dest_path"
[ ! -f "$log_file" ] && touch "$log_file"
​
# 生成压缩包
timestamp=$(date +%Y%m%d%H%M)
tar -czf "${dest_path}/backup_${timestamp}.tar.gz" "$backup_dir" 2>&1 | tee -a "$log_file"
​
# 清理旧备份
find "$dest_path" -name "*.tar.gz" -mtime +$keep_days -delete 2>&1 | tee -a "$log_file"
​
# 日志记录
echo "[$(date)] 备份完成，保留最近${keep_days}天文件" | tee -a "$log_file"

6.3 部署到cron计划任务

# 每日凌晨2点执行
crontab -e
# 添加如下行
0 2 * * * /opt/scripts/backup.sh

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七、高阶调试技巧

7.1 执行过程追踪

bash -x script.sh  # 显示每条执行命令

7.2 代码段调试

set -x   # 开启调试模式
# 需要调试的代码
set +x   # 关闭调试模式

7.3 错误自动退出

#!/bin/bash
set -e   # 任何语句返回值非0则立即退出
set -o pipefail  # 管道命令出错时也退出

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八、学习路线与资源推荐

🔥 技能提升路线：

1. 掌握正则表达式（grep/sed）

2. 学习awk高级文本处理

3. 理解Linux信号处理（trap）

4. 研究Ansible等自动化工具

📚 推荐资料：

• 书籍：《Linux命令行与Shell脚本编程大全》

• 工具：ShellCheck在线检测